Компьютерное Железо

Содержание

Слайд 2

Настольный компьютер (desktop) системный блок звуковые колонки для вывода звука принтер

Настольный компьютер (desktop)

системный блок

звуковые колонки для вывода звука

принтер
для вывода информации на печать

мышь для

управления

сканер
для ввода рисунков

монитор
для вывода информации на экран

клавиатура для ввода текста

Слайд 3

Системный блок блок питания видеокарта порты слоты расширения материнская плата процессор

Системный блок

блок питания

видеокарта

порты

слоты расширения

материнская плата

процессор

оперативная память

винчестер

дисковод для дискет

дисковод СD (DVD)

Слайд 4

Системный блок Процессор (CPU = Central Processing Unit) – микросхема, которая

Системный блок

Процессор (CPU = Central Processing Unit) – микросхема, которая обрабатывает

информацию и управляет всеми устройствами компьютера.
АЛУ – арифметико-логическое устройство УУ – устройство управления
Внутренняя память
Винчестер (ЖМД = жесткий магнитный диск).
Дисководы – устройства для чтения и записи дисков.
Порты – разъемы для подключения внешних устройств.
Слайд 5

Системный блок: процессоры Pentium, Pentium-II, Pentium-III, Pentium 4 Celeron (для дома)

Системный блок: процессоры

Pentium, Pentium-II,
Pentium-III, Pentium 4
Celeron (для дома)
Xeon (для серверов)
Pentium

M (для ноутбуков)
Pentium D, Core 2 Duo (2 ядра)
Core 2 Quad (4 ядра)

K7, Athlon XP, Duron
Athlon 64
Sempron (для дома и ноутбуков)
Turion (для ноутбуков)
Opteron (для серверов)
Athlon 64 X2 (2 ядра)

Слайд 6

Характеристики процессоров Тактовая частота (число тактов в секунду) такт – время

Характеристики процессоров

Тактовая частота (число тактов в секунду) такт – время выполнения

простейшей операции ГГц = гигагерц, 1 герц = 1 такт в секунду тактовая частота 2 ГГц ⇒ 1 такт = 5⋅10-10 с
Разрядность число бит, которые процессор обрабатывает за 1 операцию (8, 16, 32, 64, …)
Частота системной шины частота обмена данными с памятью и внешними устройствами (до 1000 МГц)
Объем кэш-памяти до 2 Мб на одно ядро

Intel Pentium 4 3.0G 800MHz/1M

тактовая частота 3 ГГц

частота шины 800 МГц

кэш-память
1 Мб

Слайд 7

Память компьютера

Память компьютера

Слайд 8

Характеристики памяти Объем (емкость) ОЗУ: до 4 Гб (теоретически – больше)

Характеристики памяти

Объем (емкость) ОЗУ: до 4 Гб (теоретически – больше) винчестеры:

до 1 Тб
Быстродействие (время доступа) время, необходимое для чтения и записи минимальной порции данных (ОЗУ: < 10 нс, винчестеры: около 4 мс)
Разрядность число бит, которые читаются или записываются за 1 операцию (8, 16, 32, 64, …)
Доступ
произвольный – в любой момент могут быть переданы любые данные (ОЗУ, винчестер, flash-память)
последовательный – данные могут передаваться только в определенной последовательности (магнитная лента)
Слайд 9

Системный блок: память SIMM, DIMM SDRAM, DDR, DDR2, DDR3 Оперативная память

Системный блок: память

SIMM, DIMM SDRAM, DDR, DDR2, DDR3

Оперативная память
ОЗУ =

оперативное запоминающее устройство
RAM = random access memory (с произвольным доступом)
более 128 Мб

Постоянная память
ПЗУ = постоянное запоминающее устройство
ROM = read only memory (только для чтения)
64 Кб – микросхема BIOS (настройки данного компьютера)

Слайд 10

Системный блок: память Оперативная память Постоянная память

Системный блок: память

Оперативная память

Постоянная память

Слайд 11

Системный блок: кэш-память Кэш-память (cache – тайник, запас) – быстродействующая память,

Системный блок: кэш-память

Кэш-память (cache – тайник, запас) – быстродействующая память, расположенное

между процессором и ОЗУ.

Проблема – тактовая частота работы процессора значительно выше, чем тактовая частота ОЗУ, процессор «простаивает», ожидая данные.

кэш-память

ОЗУ

Чтение из ОЗУ – сначала в кэш. Если нужная ячейка уже есть в кэше, она берется из кэша (быстро).

медленно

быстро

Слайд 12

Системный блок: кэш-память увеличение скорости работы, если часто нужны одни и

Системный блок: кэш-память

увеличение скорости работы, если часто нужны одни и те

же ячейки

неэффективно, если все время нужны разные ячейки

Многоступенчатое кэширование:

процессор

ядро

ОЗУ

L1

L2

64 Кб

128 Кб…4Мб

L1 быстрее L2!

Слайд 13

Системный блок: дисководы дисковод для гибких магнитных дисков скорость вращения 300

Системный блок: дисководы

дисковод для гибких магнитных дисков
скорость вращения 300 об/мин
скорость передачи

данных 63 Кб/сек

дисковод CD-RW 52 × 32 × 52
чтение CD-ROM до 52× (52×150 Кб/сек)
запись CD-RW до 32×
запись CD-R до 52×

52x

комбо-привод
чтение и запись CD-ROM, CD-R, CD-RW
чтение DVD-ROM

дисковод DVD-RW
чтение и запись CD до 52×
запись DVD-RW, DVD+RW до 8× (8 × 9 ×150 Кб/сек)
запись DVD-R, DVD+R до 18×

Слайд 14

Системный блок: контроллеры Контроллер – это электронная схема, управляющая работой внешнего

Системный блок: контроллеры

Контроллер – это электронная схема, управляющая работой внешнего устройства:
видеокарта

(монитор)
сетевая карта (сеть)
контроллер дисковода (дисковод)
Слайд 15

Встроенные устройства (на материнской плате) Видеокарта Звуковая карта Сетевая карта не

Встроенные устройства (на материнской плате)

Видеокарта
Звуковая карта
Сетевая карта

не надо покупать отдельно
приличное качество

для простых задач

качество ниже, чем у отдельного устройства (скорость, цветопередача, четкость)

Слайд 16

Системный блок: порты вкл/выкл блок питания питание 220 В

Системный блок: порты

вкл/выкл блок питания

питание 220 В

Слайд 17

Порты для видеосигналов Порт VGA (аналоговый) Порт DVI (цифровой) Видеокарта Монитор Проектор

Порты для видеосигналов

Порт VGA (аналоговый)

Порт DVI (цифровой)

Видеокарта

Монитор

Проектор

Слайд 18

Системный блок: порты Последовательный порт (COM1, COM2, …) до 115 Кбит/с

Системный блок: порты

Последовательный порт (COM1, COM2, …) до 115 Кбит/с
низкоскоростные

устройства: модем, мышь

1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0

Параллельный порт (LPT1, Centronics) до 2 Мб/с
принтер

Слайд 19

Системный блок: порты USB Порт USB (Universal Serial Bus) USB 1.1

Системный блок: порты USB

Порт USB (Universal Serial Bus)
USB 1.1

– до 12 Мбит/c, USB 2.0 – до 480 Мбит/c
принтер, сканер, мышь, …

высокая скорость
подключение «на ходу»
можно подключать несколько устройств к одному порту (через хабы)

Слайд 20

Системный блок: порты Порт IEEE1394 (FireWire) до 1600 Мбит/c Инфракрасный порт

Системный блок: порты

Порт IEEE1394 (FireWire) до 1600 Мбит/c

Инфракрасный порт IrDA (Infrared

Data Association) до 4 Мб/с

встроенный в ноутбук

внешний адаптер (USB)

Слайд 21

Дискеты ГМД = гибкий магнитный диск, floppy disk 5,25’’ (дюйма) 3,5’’

Дискеты

ГМД = гибкий магнитный диск, floppy disk

5,25’’ (дюйма)

3,5’’

Форматирование – разметка, нанесение

секторов и дорожек.

1,44 Мб
300 об/мин

Слайд 22

Правила работы: Нельзя: гнуть и деформировать дискету; вставлять деформированную дискету вручную

Правила работы:
Нельзя:
гнуть и деформировать дискету;
вставлять деформированную дискету
вручную открывать защитную шторку
вносить

в электромагнитные поля

Дискеты

Слайд 23

Флэш-память Флэш-диски (до 32 Гб) Флэш-карты (до 16 Гб) не требуют

Флэш-память

Флэш-диски (до 32 Гб)

Флэш-карты (до 16 Гб)

не требуют питания для хранения
высокая

скорость
компактность

изнашивание при стирании и записи (100000 циклов)

Слайд 24

Винчестеры Емкость: до 1 Тб Частота вращения: 7200 об/мин, 10000 об/мин

Винчестеры

Емкость: до 1 Тб
Частота вращения: 7200 об/мин, 10000 об/мин
Производители: Seagate, Maxtor,

Western Digital, Hitachi, Samsung
Подключение: IDE, SATA, SCSI

внешние винчестеры

ЖМД = жесткий магнитный диск
HDD = hard disk drive

Слайд 25

Звуковые CD (compact disk) диаметр 12 см 74-80 минут звука CD-ROM,

Звуковые CD (compact disk)
диаметр 12 см 74-80 минут звука
CD-ROM, CD-R, CD-RW: 650-700

Мб
CD-ROM – только чтение
CD-R (болванка) – однократная запись
CD-RW – многократная запись
мини-CD (-R, -RW) диаметр 8 см 24 минуты звука, 210 Мб

Лазерные CD-диски

надежность, долговечность
низкая стоимость

скорость чтения и записи ниже, чем у винчестеров

Слайд 26

DVD-диски DVD-ROM – только чтение DVD-R, DVD+R – однократная запись DVD-RW,

DVD-диски

DVD-ROM – только чтение
DVD-R, DVD+R – однократная запись
DVD-RW, DVD+RW –

многократная запись (1000 циклов)
DVD-RAM – многократная запись (100000 циклов)

DVD = Digital Versatile Disk или Digital Video Disk лазер с меньшей длиной волны

Слайд 27

HD DVD-диски HD DVD = High Definition DVD (высокой четкости) разработка:

HD DVD-диски

HD DVD = High Definition DVD (высокой четкости)

разработка: Toshiba совместно

с NEC и Sanyo
поддерживают: Microsoft, Intel
Слайд 28

Blu-ray диски высокой плотности Blu-ray Disc = Blue ray Disc, BD

Blu-ray диски высокой плотности

Blu-ray Disc = Blue ray Disc, BD
BD-ROM, BD-R,

BD-RE (перезаписываемые)

разработка: Sony, TDK
поддерживают: Panasonic, Samsung, Dell, Apple, HP, Disney,
Warner Brothers
распространение: BD – около 70%, HD-DVD – около 30%

цена выше, чем у HD-DVD

Слайд 29

Стримеры Стример (streamer) – устройство для резервного копирования данных c винчестера

Стримеры

Стример (streamer) – устройство для резервного копирования данных c винчестера на

магнитную ленту.

емкость до 1 600 Гб
высокая скорость (до 120 Мб/с)
дешевая магнитная лента
сжатие при записи на ленту
надежность
возможность восстановления при сбоях

последовательный доступ к данным («перематывать» в нужное место)
низкая скорость поиска
только для потока данных (весь винчестер или папка), крайне сложно работать с отдельными файлами

Производители: Hewlett Packard, Sony

Слайд 30

Сравнение типов внешней памяти По максимальной емкости: По максимальной скорости (чтения):

Сравнение типов внешней памяти

По максимальной емкости:

По максимальной скорости (чтения):

Слайд 31

Опасные воздействия Дискеты (ГМД = гибкие магнитные диски): магнитные поля, грязь,

Опасные воздействия

Дискеты (ГМД = гибкие магнитные диски):
магнитные поля, грязь, температура
Винчестеры (ЖМД

= жесткие магнитные диски):
магнитные поля, удары, вибрация
CD, DVD-диски:
царапины, грязь
Flash-диски:
сбои питания, отсоединение во время записи
Слайд 32

Устройство ввода: клавиатуры MIDI-клавиатуры Эргономическая Мультимедийная громкость звука извлечь/принять CD-диск; аудиопроигрыватель

Устройство ввода: клавиатуры

MIDI-клавиатуры

Эргономическая

Мультимедийная

громкость звука
извлечь/принять CD-диск;
аудиопроигрыватель
Интернет: почтовая программа, браузер, поиск
калькулятор, Проводник
действия

с окнами
ждущий/ спящий режим, выключить компьютер
Слайд 33

Клавиатура

Клавиатура

Слайд 34

Клавиатура Esc – выход Tab – табуляция F1-F12 – функциональные клавиши

Клавиатура

Esc – выход
Tab – табуляция
F1-F12 – функциональные клавиши (F1 – помощь)
CapsLock

– заглавные буквы
Shift, Ctrl, Alt – меняют значения клавиш
Shift + ‘a’ = ‘A’
кнопка Пуск контекстное меню
Enter – ввод – Backspace (шаг назад)
Insert (Ins) – вставка Delete (Del) – удаление
Home – в начало строки End – в конец строки
PageUp (PgUp) – на страницу вверх
PageDown (PgDn) – на страницу вниз
PrtSc – «снимок» экрана
ScrollLock – почти не используется
Pause (Break) – почти не используется
Слайд 35

Устройства ввода: оптические мыши Светодиодные мыши Лазерные (точность в 20 раз выше)

Устройства ввода: оптические мыши

Светодиодные мыши

Лазерные
(точность в 20 раз выше)

Слайд 36

Беспроводные устройства ввода приемное устройство (ресивер, USB) Беспроводной комплект клавиатура мышь ресивер подзарядка аккумуляторов

Беспроводные устройства ввода

приемное устройство (ресивер, USB)

Беспроводной комплект
клавиатура
мышь
ресивер

подзарядка аккумуляторов

Слайд 37

Трекбол если мало места или есть вибрация не устает рука (запястье на месте) сложно привыкнуть

Трекбол

если мало места или есть вибрация
не устает рука (запястье на месте)

сложно

привыкнуть
Слайд 38

Тачпэд и трек-пойнт Тачпэд (touch-pad) Трэкпоинт (trackpoint)

Тачпэд и трек-пойнт

Тачпэд (touch-pad)

Трэкпоинт (trackpoint)

Слайд 39

Графический планшет Wacom Планшет = дигитайзер ввод векторных рисунков рисование «кистью»

Графический планшет

Wacom

Планшет = дигитайзер

ввод векторных рисунков
рисование «кистью» в графическом редакторе
мышь –

особый вид пера
Слайд 40

Игровые манипуляторы Игровой пульт (геймпад) Джойстик Руль Педали для авиасимулятора

Игровые манипуляторы

Игровой пульт (геймпад)

Джойстик

Руль

Педали для авиасимулятора

Слайд 41

Сканеры со слайд-модулем Сканер – устройство для ввода изображений. барабанные планшетные рулонные ручные

Сканеры

со слайд-модулем

Сканер – устройство для ввода изображений.

барабанные

планшетные

рулонные

ручные

Слайд 42

Сканеры Качество сканирования ppi = pixels per inch, пиксели на дюйм

Сканеры

Качество сканирования ppi = pixels per inch, пиксели на дюйм
150-300 ppi –

низкое разрешение
300 ppi – сканирование любительских фото до 5400 ppi – сканирование фотопленки
планшетные – до 5400 ppi
барабанные – до 14400 ppi
рулонные – до 800 ppi
Ввод текста
Слайд 43

Микрофоны Проводные Беспроводные

Микрофоны

Проводные
Беспроводные

Слайд 44

Работа с телесигналом и видео TV-тюнер плата видеозахвата устройство видеозахвата Web-камера

Работа с телесигналом и видео

TV-тюнер

плата видеозахвата

устройство видеозахвата

Web-камера

Слайд 45

Мониторы дешево стоят малое время отклика лучшая цветопередача практически нет излучения

Мониторы

дешево стоят
малое время отклика
лучшая цветопередача

практически нет излучения
малые размеры и вес
потребляют мало

электроэнергии (40 Вт)

электронно-лучевые

жидкокристаллические (ЖК)

вредное электромагнитное излучение
вес до 25 кг
потребляют до 110 Вт

стоят дороже
смазывание изображения
искажают цвета

Слайд 46

Характеристики ЖК-мониторов Диагональ: 15’’, 17’’, 19’’, … 30’’ Яркость 300…500 кд/м²

Характеристики ЖК-мониторов

Диагональ: 15’’, 17’’, 19’’, … 30’’
Яркость 300…500 кд/м²
Контрастность от 300:1

до 2000:1
Углы обзора 160° … 178°
Рабочее разрешение 1280 x 1024 pix
Время отклика 2…20 мс
Соотношение сторон 4:3, 5:4, 16:9
Слайд 47

Видеосистема компьютера процессор видеокарта (видеоадаптер) выход DVI выход VGA Видеокарта –

Видеосистема компьютера

процессор

видеокарта (видеоадаптер)

выход DVI

выход VGA

Видеокарта – это электронная плата, которая обрабатывает

видеоданные и управляет работой монитора.
графический процессор
вспомогательные микросхемы (чипсет)
оперативная память 128 Мб… 1Гб
кулер
Слайд 48

Принтеры Принтер – устройство для вывода информации на бумагу или пленку.

Принтеры

Принтер – устройство для вывода информации на бумагу или пленку.
Качество печати dpi

= pixels per inch, пиксели на дюйм
обычно 300 – 600 dpi
1200 dpi (типографское качество)
Виды принтеров
матричные (красящая лента)
струйные (чернила)
лазерные (порошок)
сублимационные (красящая лента)
Слайд 49

Качество печати: 72…300 dpi текст: до 337 символов в минуту графика:

Качество печати: 72…300 dpi
текст: до 337 символов в минуту
графика: до 5 мин

на страницу!!!

Матричные принтеры

дешевые принтеры и ленты
печать под копирку до 5 копий
нетребовательны к бумаге

невысокое качество до 300 dpi
низкая скорость шумят
черно-белые (почти все)

Слайд 50

Качество печати: 300…4800 dpi ч/б: до 30 стр/мин цвет: до 30

Качество печати: 300…4800 dpi
ч/б: до 30 стр/мин
цвет: до 30 стр/мин
фото 10×15: от

10 сек

Струйные принтеры

относительно дешевые
качественная печать
мало шумят
большинство – цветные

требовательны к бумаге
дорогие катриджи
чернила расплываются от воды

Типы
ч/б
цвет: CMYK

Слайд 51

Качество печати: 600…1200 dpi ч/б: до 50 стр/мин цвет: до 25

Качество печати: 600…1200 dpi
ч/б: до 50 стр/мин
цвет: до 25 стр/мин

Лазерные принтеры

становятся все

дешевле
очень качественная печать
мало шумят
есть цветные

требовательны к бумаге
дорогие катриджи
потребляют много электроэнергии
цветные дорогие

Слайд 52

Сублимационные принтеры качество печати: 300 dpi (= 4800 dpi) фото 10×15:

Сублимационные принтеры

качество печати: 300 dpi (= 4800 dpi)
фото 10×15: около 1 мин

твердые красители:
256

оттенков каждого цвета, всего 16,7 млн. цветов
печать при нагреве
верхний защитный слой

Сублимация – быстрый переход вещества из твердого состояния в газообразное.

очень качественная печать фото
не выцветает 100 лет
печать прямо с фотоаппарата

специальная бумага и пленки с красками

Слайд 53

МногоФункциональные Устройства (МФУ) МФУ = принтер + копир + сканер +

МногоФункциональные Устройства (МФУ)

МФУ = принтер + копир + сканер + факс

струйные

лазерные

«все

в одном»
занимают меньше места

качество хуже, чем у отдельных устройств
неисправность одной части может привести к поломке всего аппарата

Слайд 54

Плоттер Плоттер – устройство для печати больших изображений. перьевые струйные лазерные режущие

Плоттер

Плоттер – устройство для печати больших изображений.

перьевые

струйные

лазерные

режущие

Слайд 55

Модемы аналоговые сигналы цифровые коды цифровые коды 101001101 Модем – устройство

Модемы

аналоговые сигналы

цифровые
коды

цифровые
коды

101001101

Модем – устройство для связи двух компьютеров с помощью телефонной

линии.
Модем (модулятор/демодулятор) – устройство для преобразования аналогового сигнала в цифровой код и наоборот.
Скорость обмена (биты в секунду): прием до 56 Кбит/c
передача до 33 Кбит/c

101001101

модем

модем

Слайд 56

Модемы Внешние качество связи надежность индикаторы дорого стоят Внутренние аппаратные (процессор,

Модемы

Внешние

качество связи
надежность
индикаторы

дорого стоят

Внутренние

аппаратные (процессор, память)

программные (обработку информации выполняет драйвер)

Слайд 57

Модемы Программные модемы дешево стоят большая нагрузка на основной процессор сложное

Модемы

Программные модемы

дешево стоят

большая нагрузка на основной процессор
сложное программное обеспечение (драйвер)
ПО зависит

от операционной системы

Факс-модемы позволяют принимать и передавать факсы на другой факс-модем или факс-машину.
Голосовые модемы – обмен голосовыми сообщениями, автоответчик.

Слайд 58

ADSL-модемы сплиттер ADSL-модем нужна только телефонная линия не надо «дозваниваться», все

ADSL-модемы

сплиттер

ADSL-модем

нужна только телефонная линия
не надо «дозваниваться», все время «на линии»
телефон свободен
высокая

скорость (прием до 24 Мбит/с, передача до 3,5 Мбит/с)

специальное оборудование: ADSL-модем на станции
не для всех АТС

ADSL = Asymmetric Digital SubscriberLine, асимметричная цифровая абонентская линия

голос (до 3,4 кГц)
низкочастотный сигнал

высокочастотный сигнал (> 24 кГц)

Слайд 59

Сетевое оборудование сетевая карта 10/100/1000 Мбит/сек коммутатор (хаб, свич) маршрутизатор (роутер)

Сетевое оборудование

сетевая карта
10/100/1000 Мбит/сек

коммутатор
(хаб, свич)

маршрутизатор (роутер)

точка доступа

беспроводной сети
(WiFi)

патч-корд

вилка RJ-45

кабель «витая пара»

Слайд 60

Защита от помех питания Защищают от: скачков напряжения высокочастотных помех повышенного

Защита от помех питания

Защищают от:
скачков напряжения
высокочастотных помех
повышенного напряжения

Сетевые фильтры

Защищают от:
скачков напряжения
нестабильной

частоты
снижения напряжения
исчезновения питания

ИБП = источник бесперебойного питания
UPS = Uninterruptable Power Supply,

Переключение на аккумуляторы (до 5 мин)
off-line (резервные) – только при некачественном питании, для рабочих станций и ПК
on-line (активный) – всегда, двойное преобразование AC-DC-AC, для жизненно-важных серверов