Лабораторная работа № 1 Аппаратное обеспечение персонального компьютера

Цель работы: изучение структуры и принципов работы персонального компьютера, характеристик его основных блоков. Получение информации о компьютере средствами опера­ционной системы Windows.

Общие сведения

Аппаратное обеспечение персонального компьютера (ПК) включает электронные компоненты и различные внешние устройства для обработки и хранения данных, обмена информации с пользователем и связи с другими электронными системами. Наибольшей по­пулярностью пользуются IBM-совместимые ПК. Стандартная конфигурация современ­ного компьютера – это системный блок, монитор, клавиатура и мышь. Все остальное аппаратное обеспечение – различные устройства ввода-вывода ‑ подключается к компьютеру с помощью контроллеров (адаптеров), которые могут быть выполнены в виде микросхем или в виде плат, вставляемых в системный блок. Назначение контроллеров: поддержка связи устройства с процессором и выполнения основных функций устройства. Разъемы адаптеров выведены на заднюю стенку системного блока, с их помощью к системному блоку подключаются различные внешние устройства. Универсальный контроллер, служащий для подключения стандартных устройств (принтеров, сканеров, внешних модемов), называется портом ввода-вывода. Он содержит порт для передачи данных сло­вами по 8 бит – параллельный порт и два порта для передачи данных по 1 биту (последо­вательные порты).

Системный блок

Внутри системного блока располагаются наиболее важные компоненты (системная плата, блок питания, внешняя память, адаптеры периферийных устройств).

Системная или материнская плата – основная плата ПК. На ней размещаются:

• процессор – основная микросхема, выполняющая большинство математических и логических операций, а также управление выполнением программ в процессе работы компьютера. Внутри микросхемы процессора располагаются собственно центральный процессор (ЦП), сопроцессор (СП), предназначенный для выполнения операций над действительными числами, КЭШ – быстродействующая память небольшого объема, служащая буфером при обмене данными между “быстрым” процессором и “медленной” внутренней памятью;

• системная шина ‑ набор проводников, по которым происходит обмен сигналами ме­жду модулями системной платы;

• микропроцессорный комплект (чипсет) – набор микросхем, управляющих работой внутренних модулей и шины и определяющих основные функциональные возможности материнской платы. В состав чипсета входят, например, тактовый генератор, задающий рабочую частоту микропроцессора, и энергонезависимая микросхема CMOS, хранящая основные настройки ПК (системное время, необходимые данные о процессоре, внешней памяти и других устройствах);

• оперативная память (оперативное запоминающее устройство, ОЗУ) – набор микросхем, предназначенных для временного хранения данных и программ, с которыми про­цессор непосредственно работает. Данные в ОЗУ разрушаются при отключении пита­ния;

• постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) – энергонезависимая микросхема (не изменяет своего содержимого при отключении питания), содержащая стандартные программы и данные о конфигурации ПК ‑ BIOS – Basic Input-Output System. В набор программ BIOS входят программа тестирования компьютера и его устройств, которая запускается при включении компьютера и программа setup, которая позволяет изменять параметры конфигурации системы. Программы, хранящиеся в ПЗУ, заносятся в микросхему при ее изготовлении;

• слоты – разъемы для подключения дополнительных устройств (контроллеров).

ОЗУ и ПЗУ образуют внутреннюю память ПК.

К внешней памяти относятся:

• жесткий диск (ЖД) или винчестер ‑ устройство для долговременного хранения боль­ших объемов данных;

• устройства для работы с компакт дисками (CD) или DVD-дисками для переноса;

• накопитель на гибких дисках (НГД).

Конфигурация персонального компьютера по желанию пользователя может расширяться дополнительными устройствами, например: принтер (для вывода на печать текстовой и графической информации); сканер (для чтения и ввода графической информации с листа); модем, акустическая система, TV-FM тюнер и др.

Структурная схема ПК приведена на рисунке 1.

Рис.1. Структура ПК

Основные характеристики компонентов системного блока