
- •Материнская плата
- •12 Системный блок пк
- •Центральный процессор
- •Оперативная память
- •Видеокарта
- •Устройства для записи и хранения информации
- •Tv/fm-тюнеры
- •Компьютерные мониторы
- •42 Периферийные устройства
- •1C. 3.3. Жидкокристаллический (жк) монитор
- •Клавиатура и мышь
- •Сканеры
- •Цифровые фотокамеры
- •3.7 Цифровые фотокамеры 61
- •Устройства защиты электропитания
а*
• ;
НИМИ
Системный
блок ПК
Корпус
персонального компьютера
Наиболее
распространенным видом корпусов
персональных компьютеров в настоящее
время являются настольные блоки
(desktop),
к которым подключают все необходимое
оборудование (рис. 2.1).
Конструктивно
корпус ПК представляет собой неразборную
прямоугольную жесткую металлическую
раму (шасси), к которой прикреплены на
винтах или защелках боковые панели.
Переднюю панель ПК закрывает пластмассовая
декоративная фальшпанель. На раме
установлены боксы для дисковых
накопителей двух типоразмеров — 3,5
дюйма и 5,25 дюйма. Их
Рис.
2.1. Корпус
персонального компьютера со снятой
крышкой
количество
может варьировать в зависимости от
назначения компьютера и типа корпуса.
В большинстве случаев компьютеры общего
назначения комплектуются двумя
боксами под накопители 3,5 дюйма для
установки накопителей на гибких
магнитных дисках, ZIP-дисководов
или других устройств, имеющих этот
типоразмер. Кроме того, корпус ПК имеет
2 — 3 внутренних бокса 3,5 дюйма для
размещения накопителей на жестком
магнитном диске. Боксы типоразмера
5,25 служат для установки накопителей
на оптических дисках (CD,
DVD),
но могут служить и для установки
дополнительных съемных устройств
на 3,5 дюйма (типа Mobile
Rack).
На раме также находятся установочные
места для крепления материнской платы.
В
настоящее время системные блоки ПК
имеют в основном вертикальное
расположение. От размера корпуса
системного блока зависят, в частности,
размеры и размещение системной платы,
мощность блока питания и максимальное
количество устанавливаемых приводов
накопителей. Их параметры и дизайн
могут варьировать в зависимости от
фирмы-производителя. Основные
различия корпусов — мощность блока
питания, наличие дополнительных
вентиляторов охлаждения и количество
установочных мест для плат расширения
и накопителей. Корпуса системного блока
типа tower
занимают меньше места в горизонтальной
плоскости и устанавливаются на
столе, специальной подставке или
непосредственно на полу.
На
передней стороне системного блока
(рис. 2.2) в отсек 3.5" может быть
установлено устройство, совмещающее
универсальный считыватель карт памяти,
дополнительные разъемы USB
и FireWire
для подключения внешних устройств. Это
устройство существенно упрощает
подключение различных цифровых фото-
и видеокамер и других устройств, имеющих
этот интерфейс.
На
задней стороне корпуса системного
блока расположены вентиляционное
отверстие системы охлаждения блока
питания, панель портов ввода- вывода и
окна под разъемы карт расширения. Панель
портов ввода-вывода традиционно
включает порты PS/2 для подключения
клавиатуры и мыши, порты LPT
и СОМ, порты USB,
сетевой разъем RJ-45,
аудиоразъемы для подключения
акустических систем и разъемы FireWire
для под-
2.1
Корпус персонального компьютера
11
Рис.
2.3. Блок
питания
включения
цифровых видеоустройств (например,
цифровых видеокамер). Следует учитывать,
что состав и спецификация компонентов
материнской платы, и, соответственно,
наличие портов ввода-вывода может
существенно различаться в зависимости
от конструкции и назначения ПК.
Корпус
компьютера при продаже обычно
комплектуется блоком питания (рис.
2.3). Мощность блока питания имеет
различные фиксированные значения.
Выбор мощности блока питания зависит
от количества периферийных устройств
и мощности, рассеиваемой процессорами
материнской и дочерних плат. Наибольшее
распространение в домашних и офисных
компьютерах имеют блоки питания
мощностью от 350 до 450 Вт.
На
задней стенке блока питания установлен
вентилятор (Fan)
для охлаждения. Системные блоки
больших размеров, обычно используемые
для мощных серверов, снабжаются
несколькими установочными местами для
дополнительных вентиляторов охлаждения.
Блок
питания обычно имеет свой собственный
выключатель, расположенный на задней
стенке. Там же расположен разъем для
шнура питания.
Материнская
(системная)
плата
компьютера
представляет собой плоский лист
фольгированного стеклотекстолита, на
котором размещены основные электронные
компоненты (рис. 2.4). У некоторых
компьютеров на одной системной плате
могут сосредоточиться практически все
элементы, необходимые для его работы
(All-In-One,
«все-в-одном»). Одна-
Материнская плата
12 Системный блок пк
ко
чаще встречаются системные платы, на
которых расположены лишь самые основные
компоненты, а элементы связи с
периферийными устройствами располагают
на отдельных платах, вставляемых в
специальные разъемы (слоты) расширения.
Разъемы расширения связаны друг с
другом рядом параллельных проводников,
по которым осуществляется передача
данных, адресов и управляющих сигналов.
Материнская
плата — основной компонент ПК, она
определяет его технические характеристики
и стоимость. Основными устройствами
(рис. 2.5), размещенными на материнской
плате, являются гнездо для установки
микросхемы центрального процессора,
основной набор микросхем (чипсет),
системный BIOS,
контроллеры периферийных устройств,
а также набор вспомогательных
элементов. Кроме того, на материнской
плате расположены аккумулятор для
поддержания работы энергонезависимой
памяти (ПЗУ), разъемы (слоты) для
подключения модулей оперативной памяти
(ОЗУ) и плат (карт) дополнительных
устройств (звуковая плата, внутренний
факс-модем и др.). Для подключения
динамика, индикаторов, кнопок управления,
расположенных на корпусе системного
блока, на материнской плате имеются
специальные миниатюрные разъемы-вилки
(connector).
Для изменения конфигурации системы
используются микропереключатели
(jamper).
Различные
фирмы-изготовители выпускают разнообразные
материнские платы, различающиеся
как размерами, так и номенклатурой и
характеристиками установленных на
них устройств.
Форм-фактор
определяет габариты, установочные
отверстия, разъемы питания материнской
платы, а также требования к системе
охлажде-
13
ния.
При выборе комплектующих для компьютера
необходимо помнить, что корпус компьютера
должен поддерживать форм-фактор
материнской платы. Возможные форм-факторы
материнских плат — ATX,
mATX,
ВТХ, mBTX,
pico
ВТХ:
ATX
(Advanced
Technology
extended)
— один из самых распространенных
форматов материнских плат для ПК,
идеально подходит для домашнего
или офисного компьютера. Платы АТХ
имеют размеры 30,5x24,4
см и поддерживают семь слотов расширения.
Основной разъем для подключения блока
питания на материнской плате стандарта
АТХ может иметь 20 или 24 контакта.
Практически все новые модели материнских
плат имеют 24-контактный разъем;
mATX
(micro
АТХ) — несколько уменьшенный по размерам
стандарт АТХ. Подходит для построения
офисных компьютеров, когда не требуется
много слотов для расширения системы.
Платы mATX
имеют размеры 24,4x24,4
см и поддерживают четыре слота
расширения. Основной разъем для
подключения блока питания на материнской
плате стандарта mATX
может иметь 20 или 24 контакта;
ВТХ
(Balanced
Technology
Extended)
— новый стандарт, который приходит
на смену АТХ. При разработке этого
форм-фактора большое внимание уделялось
эффективному охлаждению установленных
на плате элементов. ВТХ идеально
подходит для построения миниатюрных
компьютеров. Материнские платы ВТХ
имеют размеры 26,7x32,5
см и поддерживают семь слотов расширения;
Рис.
2.5. Основные
устройства материнской платы
Socket F |
Opteron |
S462 |
Athlon XP |
S754 |
Athlon 64, Sempron |
S939 |
Athlon 64, Opteron |
AM 2 |
Athlon 64 X2, Sempron |
AM2+ |
Phenom |
Тип разъемов |
Процессоры |
Intel |
|
LGA 1366 |
Core i7 |
LGA771 |
Xeon |
LGA775 |
Celeron Dual-Core, Core 2 Duo, Core 2 Extreme, Core 2 Quad |
S478 |
Pentium 4, Celeron |
Разъем
центрального процессора. В
настоящее время в материнских платах
используется разъем типа Socket
— центральный процессор вставляется
в него плашмя, параллельно системной
плате (рис. 2.6). В табл. 2.1. приведены типы
разъемов и соответствующие им процессоры.
Чипсет
(Chipset)
— набор микросхем, которые являются
связующим звеном между компонентами
материнской платы. Чипсет определяет
основные характеристики материнской
платы: тип поддерживаемых процессоров,
тип и объем памяти, стандарт шины для
карт расширения и т. д. Он обычно состоит
из двух микросхем — северного и южного
мостов (рис. 2.7). Северный мост больше
по размерам и располагается рядом с
ЦП. Он отвечает за взаимодействие
процессора с памятью, поддержку
графических шин и т.д. Северный мост
может выделять достаточно много теплоты,
поэтому для его охлаждения иногда
устанавливается радиатор. В южном мосте
обычно находятся контроллеры периферийных
устройств, локальной сети,
Системный
блок ПК
шины
USB.
От модели чипсета зависят и различные
дополнительные во можности — например,
интегрированный звук или видеоадаптер.
Это п зволяет обойтись без дополнительных
плат расширения. Правда, интегр] рованные
в чипсет звук и графика не всегда
отличаются богатыми возмоя ностями,
но для офисных компьютеров этого вполне
достаточно.
Микросхема
BIOS
(Basic
Input
Output
System
— базовая систем ввода-вывода) выполнена
на основе энергонезависимой памяти,
питанк которой осуществляется от
специального аккумулятора, также
находящ< гося на системной плате. Эта
микросхема содержит специальные програь
мы, тестирующие основные устройства
ПК после его включения. Она хрг нит
параметры конфигурации и настройки
системы (CMOS
Setup).
Эти ш стройки при необходимости можно
изменять, что позволяет подготовлен
ному пользователю оптимизировать
конфигурацию своей системы и настрг
ивать ее под конкретные задачи —
например, на максимальное быстродей
ствие в ущерб надежности, или, наоборот,
на максимальную надежность : устойчивость
за счет некоторого уменьшения
быстродействия системы. Пр] необходимости
можно также изменить и саму программу,
определяющуь содержание настроек BIOS
(так называемая перепрошивка BIOS).
Слоты
для установки модулей памяти
— на сегодняшний ден: наибольшее
распространение получили материнские
платы под три тип! памяти — DDR
DIMM,
DDR2
DIMM,
DDR3
DIMM:
DDR
DIMM,
или DDR
SDRAM
(Double
Data
Rate
SDRAM)
DIMM,
- это тип синхронной динамической памяти
с удвоенной скоростью пе редачи данных.
Основным ее отличием от предыдущей
модели SDRA1V
является возможность удвоить пропускную
способность шины за счеч двух тактов
передачи данных. В материнских платах
для настольны? компьютеров используются
модули DDR
SDRAM
форм-фактора DIMM
184-pin;
DDR2
DIMM,
или DDR2
SDRAM,
— следующее поколение после DDF
SDRAM,
она использует ту же технологию
«удвоения частоты». Основное отличие
от DDR
— способность работать на более высокой
частоте. В материнских платах для
настольных компьютеров используются
модули DDR2
SDRAM
форм-фактора DIMM
240-pin;
DDR3
DIMM,
или DDR3
SDRAM,
— следующее поколение после DDR2
SDRAM.
Данная плата использует ту же способность
работать на более высокой частоте.
Модули DDR3,
так же как и DDR2,
имеют 240 контактных площадок, но при
этом используются другие «ключи»
(ориентирующие прорези), что делает
их несовместимыми со старыми слотами.
На системных платах обычно имеется 2
— 4 слота для установки модулей
памяти. Контакты как на слотах, так и
на модулях делают позолоченными
для уменьшения их окисления. Конструкция
слота предусматривает наличие
специальных защелок, удерживающих
модуль в гнезде. Чтобы извлечь модуль
из слота, эти защелки необходимо
раздвинуть в стороны.
Современные
материнские платы поддерживают работу
памяти в двухканальном режиме. В
двухканальном режиме вся оперативная
память раз-
L
бивается
на два блока, с каждым блоком памяти
работает отдельный независимый
контроллер, благодаря чему эффективная
пропускная способность удваивается.
Для работы в двухканальном режиме
необходимо использовать модули
памяти одинакового объема с одинаковыми
характеристиками, установленные
парами.
Слоты
для установки плат расширения
— например, видеокарты, внутреннего
модема, сетевой карты и т.д. На современных
материнских платах обычно устанавливают
слоты шин различных типов: PCI,
AGP,
PCI-E,
PCI-X:
PCI
(Peripheral
Components
Interconnect)
— локальная шина соединения
периферийных устройств — остается
самой популярной шиной для подключения
дополнительных карт расширения. Чем
больше на материнской плате слотов
PCI,
тем выше потенциал для расширения
возможностей компьютера. В свободные
PCI-слоты
можно дополнительно установить
сетевую карту, модем, звуковую карту,
TV-тюнер,
Wi-Fi-адаптер
и т.д.;
AGP
(Accelerated
Graphics
Port)
— формат шины, разработанный на базе
шины PCI
специально для подключения видеоадаптеров.
До недавнего времени AGP
был практически единственным способом
подключения видеокарт, но новый
формат PCI-Е
постепенно вытесняет AGP.
Современные модели материнских плат
поддерживают AGP
8Х, который обеспечивает скорость
передачи данных до 2,1 Гбит/с;
PCI-E
(PCI
Express)
— новый стандарт шины для персональных
компьютеров, который сейчас приходит
на смену PCI
и AGP.
Ширину пропускания канала PCI
Express
можно масштабировать за счет добавления
каналов с данными, при этом получаются
соответствующие модификации шины
(PCI-E
xl,
х4, х8, х16). Даже самая медленная PCI-E
х1 по скорости примерно в два раза
превосходит скорость AGP.
Шина PCI
Express
обеспечивает скорость передачи до 2,5
Гбит/с. Слот PCI-Е
х16, как самый скоростной (до 8 Гбит/с),
обычно используется для установки
видеокарты. Наличие двух одинаковых
слотов PCI-Е
позволяет использовать сразу два
видеоадаптера в параллельном режиме;
PCI-X
(PCI
extended)
—
разновидность шины PCI,
которая поддерживает 64-битный или
32-битный обмен данными и двойное питание
(3,3 и 5В). PCI-Х
обычно используется в рабочих станциях
и серверах для подключения высокоскоростных
контроллеров, например, гигабитных
сетевых карт или RAID-контроллеров.
Все
слоты на материнской плате окрашены в
различные цвета, что значительно
облегчает установку в них различных
устройств.
Для
подключения
к системной плате дисковых накопителей
служит
специальный кабель (шлейф), который
одним концом вставляется в соответствующий
слот расширения на материнской плате,
а другим — в слот с накопителем. Кроме
этого, необходимо дополнительное
устройство сопряжения дискового
накопителя и шины — контроллер, обычно
встроенный в накопитель (например,
жесткого диска), который обеспечивает
вза-
имодействие
устройства с локальной шиной по
интерфейсу IDE,
SAT
SCSI
и SAS:
IDE
(Integrated
Drive
Electronics)
— параллельный интерфейс передачи
данных, который до недавнего времени
был стандартным интерфейсом подключения
жестких дисков в персональных
компьютерах. В настоящее время при
подключении жестких дисков вместо IDE
чаще используется SATA,
но IDE
все еще остается основным интерфейсом
д. подключения оптических накопителей
(CD/DVD).
Существует несколько разновидностей
IDE,
основными из которых являются UltraDMA
66 UltraDMA
100, UltraDMA
133. Их отличие в максимальной скорости
передачи данных — 66 Мбит/с, 100 Мбит/с,
133 Мбит/с соответственно;
SATA
(Serial
АТА) — последовательный интерфейс для
подключен] жестких дисков. В отличие
от традиционного параллельного IDE
АТ со скоростью до 133 Мбит/с, позволяет
достичь скорости переда* данных до 150
Мбит/с;
SATA
II — дальнейшее развитие стандарта
SATA,
скорость передав увеличена до 300 Мбит/с,
добавлена возможность подключения к
о, ному порту нескольких дисков;
•
SCSI
(Small
Computer
System
Interface)
— высокоскоростной интерфейс передачи
данных, обычно используется для
подключения устройств, требующих
большой скорости передачи данных,
например жестких дисков. В большинстве
случаев контроллер SCSI
используете в серверах и рабочих
станциях. Существует несколько
разновидностей SCSI,
основными из которых являются Ultra
160 и Ultra
320, которые обеспечивают передачу данных
до 160 Мбит/с и до 320 Мбит/ соответственно.
Однако из-за их относительно высокой
стоимости редко используются в домашних
и офисных компьютерах.
Шина
— это набор проводников, по которым
информация (данные передаются от одного
устройства системной платы к другому.
Ее можно представить как скоростную
магистраль, по которой данные пересылаются
от одного устройства к другому. Это
перемещение, как и движение машин по
автомагистрали, должно подчиняться
определенным правилам. Поэтому совершенно
недостаточно просто соединить проводами
два устройства — необходимо согласовать
уровни сигнала, скорости его передачи
и обработки, приоритет различных
операций, адресацию сигнала и т.д.
Принято различать системную и локальную
шины. По систем ной шине осуществляется
обмен данными между центральным
процессором, чипсетом и оперативной
памятью. Вторая служит для передач*
данных от чипсета к контроллерам и
слотам расширения периферийных
устройств.
Основными
параметрами, определяющими скорость
передачи данных по шине, являются ее
разрядность и тактовая частота. Эти
параметры шины определяются центральным
процессором и чипсетом. Чем больше
частота шины, тем выше ее пропускная
способность и общая производи-
19
тельность
системы. Большинство современных
системных плат поддерживают
32-разрядные шины и более современные
64-разрядные шины. Тактовая частота
шины в современных системных платах
составляет от 400 до 1 033 МГц.
Разъемы
для подключения периферийных устройств
находятся на задней панели материнской
платы и служат для подключения монитора,
клавиатуры, мыши, принтера, источников
аудио- и видеосигналов, внешних дисковых
накопителей и пр. (см. рис. 2.4):
ш
разъем параллельного интерфейса LPT
(Linear
Printer
Port)
позволяет подключать принтер или
другие периферийные устройства. Сейчас
устройств с параллельным интерфейсом
LPT
становится все меньше, соответственно,
поддержка разъема LPT
на материнской плате необязательна;
разъем
последовательного интерфейса СОМ
может использоваться для подключения
к компьютеру мобильных телефонов,
смартфонов, КПК и другой периферии, но
из-за низкой скорости передачи данных
в настоящее время COM-порт
используется все реже и реже;
разъемы
PS/2 предназначены для подключения мыши
и клавиатуры;
разъем
RJ-45
для подключения к локальной вычислительной
сети. Современные платы используют
контроллеры для работы с максимальной
скоростью 100 Мбит/с и 1000 Мбит/с, но для
реализации максимальной скорости
работы необходимо, чтобы и вся сеть, к
которой подключается компьютер,
поддерживала бы такую скорость. В
некоторых случаях производитель
устанавливает сразу два контроллера
Ethernet
и, соответственно, два сетевых разъема
RJ-45;
разъемы
USB
(Universal
Serial
Bus)
— универсальная шина с последовательной
передачей данных. Интерфейс USB
поддерживается большинством современных
материнских плат. Помимо широкой
распространенности преимуществом
USB-интерфейса
является возможность «горячего»
подключения (к работающему компьютеру).
Версия USB
1.1 позволяет обмениваться данными со
скоростью до 12 Мбит/с, USB
2.0 — до 480 Мбит/с. Практически все
современные материнские платы
оборудованы USB
2.0. Их количество доходит до 8, и
располагаются они не только на
задней, но и на передней панели;
разъем
GAME/MIDI
(Musical
Instrument
Digital
Interface
— цифровой интерфейс музыкальных
инструментов) позволяет подключать к
компьютеру различные игровые
манипуляторы, например, джойстики, а
также устройства с MIDI-интерфейсом,
например, клавиатуру синтезатора.
Такая клавиатура превратит ваш компьютер
в полноценный музыкальный инструмент;
разъемы
звуковой карты Lineln,
LineOut
и Mic
служат для подключения источника
звукового сигнала (например, магнитофона
или микрофона) и внешнего усилителя
соответственно. Для подключения
многоканальных акустических систем
в современных материнских платах
применяется
расширенный
звуковой выход;