Единицы измерения информации
Компьютер - это электронное устройство, работающее с цифровой информацией. То есть привычные для нас буквы, звуки и изображения компьютер переводит в удобную для себя цифровую форму.
Техническая реализация компьютера на электронных схемах обусловила свою специфику единиц измерения. В большинстве случаев электронные приборы могут находиться только в двух устойчивых состояниях. Поэтому одному значению приписывают цифру 1, другому - 0. Таким образом, вся информация преобразуется в поток нулей и единиц. Поэтому наименьшей единицей измерения количества информации в компьютерной технике является один бит, или один разряд, который может принимать значение 1 или 0. Следующая, более крупная единица измерения называется байт. Байт представляет собой группу из восьми бит и используется для кодирования символьной информации. Если подсчитать количество всевозможных комбинаций нулей и единиц в восьми разрядах, получится 256. Этого количества комбинаций хватает, чтобы закодировать символы двух алфавитов, знаки препинания и некоторые специальные символы.
Производными единицами количества информации являются единицы, кратные 210=1024. Например, 1 Килобайт (Кб) равен 1024 байт, 1 Мегабайт (Мб) равен 1024 Кб, 1 Гигабайт (Гб) равен 1024 Мб и т.д.
Базовая конфигурация ПК
Рассмотрим более подробно устройство персонального компьютера, то есть его аппаратные средства. Конфигурацию (состав оборудования) ПК можно изменять в соответствии с классом решаемых задач. Тем не менее, существует базовая конфигурация, в которой обязательно присутствуют следующие устройства: системный блок, монитор, клавиатура, мышь.
Составные части системного блока
В системном блоке сосредоточены наиболее важные устройства: Материнская (системная) плата, на которой размещаются:
Центральный процессор - основное устройство ПК, выполняющее все вычисления.
Процессоры имеют свои названия. Например, фирма Intel, популярный производитель процессоров, выпускает процессоры Celeron/600, Pentium-II/600, Pentium-III/1500, и т. д. Цифра, указываемая после названия процессора, называется тактовой частотой (в МГц) и является самой важной характеристикой процессора, связанной с его быстродействием. Тактовая частота определяет минимальный промежуток времени, за который процессор выполняет некоторое элементарное действие. Чем выше тактовая частота (меньше промежуток времени), тем быстрее работает центральный процессор.
Оперативная память - быстродействующая память ПК, хранящая информацию при включенном питании.
Объем оперативной памяти - один из важнейших параметров, определяющих скорость работы программных средств ПК. Необходимым объемом сегодня является 64 Мб и выше, однако, для эффективной работы новейшего ПО требования к объему оперативной памяти возрастают. Оперативная память выпускается модулями стандартных размеров по 16, 32, 64, 128 Мб и более. На материнской плате, как правил, есть несколько разъемов для модулей памяти, что предполагает возможность наращивания объема оперативной памяти.
Системная шина - система проводников, обеспечивающая связь всех устройств ПК.
По системной шине передаются данные между процессором и остальными устройствами ПК. Основными характеристиками системной шины являются максимально возможная скорость передачи информации (тактовая частота) и разрядность (число проводников для одновременной передачи данных). В настоящее время существует несколько стандартов шины. Рассмотрим самые распространенные из них. Стандарт ISA (Industry Standart Architecture, промышленный стандарт) используется в компьютере для подключения медленных устройств, например, звуковой карты и модема. Стандарт PCI (Peripheral Component Interconnect, взаимодействие периферийных компонентов) используется для подключения высокоскоростных устройств, например, видеоадаптера, звуковой карты нового поколения. Дальнейшим развитием шины PCI является специальная шина AGP (Accelerated Graphics Port, ускоренный графический порт), предназначенная для подключения мощных графических адаптеров. В современных материнских платах для подключения дополнительных устройств в основном используются разъемы (слоты) PCI и AGP.
Внутри системного блока также размещаются устройства внешней памяти.
Жесткий диск (винчестер) - основное устройство для длительного хранения больших массивов информации.
Винчестер - это самый быстрый представитель дисковой памяти. К основным параметрам жестких дисков относятся емкость и производительность, которая определяется скоростью передачи данных и средним временем доступа [2]. Современные винчестеры для ПК имеют емкость 6-40 Гб. Максимальная емкость и скорость передачи данных существенно зависят от интерфейса, используемого накопителем. В настоящее время в пользовательских ПК для накопителей на жестких дисках чаще других используются две разновидности интерфейсов ЕIDЕ (Enhanced Integrated Drive Electronics, расширенная электроника интегрированных дисков) и SCSI (Small Computers System Interface, интерфейс малых компьютерных систем).
Интерфейс EIDE - это лучший вариант для большинства настольных систем. Жесткие диски E1DE заметно дешевле аналогичных по емкости SCSI-дисков и в однопользовательских системах не уступают им по производительности. Интерфейс SCSI применяется на мощных высокопроизводительных компьютерах, обеспечивает высокую скорость передачи данных и позволяет подключать свыше 4 устройств [5].
Накопитель на гибких магнитных дисках. Для переноса информации с компьютера на компьютер используются съемные дисковые носители. Чаще всего для этой цели служат дискеты, которые вставляют в специальный накопитель для гибких магнитных дисков. Основными параметрами дискет считают физический размер (в дюймах), качество (плотность записи) и объем (емкость). Стандартом в настоящее время считаются дискеты размером 3,5 дюйма, высокой плотности (маркировка НD и емкостью 1,4 Мб. 3,5-дюймовые дискеты помещают в твердый пластмассовый корпус, что оберегает их от физических повреждений. Дискеты с тефлоновым покрытием корпуса более устойчивы к перепадам температуры и электростатическому воздействию.
Обсудим некоторые конструктивные особенности дискет. На лицевой стороне дискеты вы увидите маркировку, указывающая на фирму-изготовитель и качество дискеты, а также выгравированную стрелочку. Дискета ассиметрична, с одной стороны у нее есть небольшой скосик. Эти особенности помогут вам правильно вставлять дискету в дисковод. Если дисковод горизонтальный, дискета вставляется лицевой стороной вверх по направлению стрелочки. Если дисковод вертикальный, дискету нужно вставлять скосиком вверх по направлению стрелочки.
На обратной стороне дискеты справа есть пластмассовый переключатель. Если его перевести в нижнее состояние, откроется окошко, и ваша дискета будет защищена от записи информации на нее. Данное свойств очень полезно для работы на незнакомом компьютере, если вам предстоит только считывать информацию с дискеты. В этом случае исключена возможность заражения дискеты компьютерным вирусом.
Накопитель CD-ROM. В настоящее время в базовую конфигурацию ПК включают дисковод CD-ROM для чтения информации с компакт- дисков.
CD-ROM (Compact Disk Read-Only Memory, постоянное запоминающее устройство на компакт-диске) - компакт-диск, содержащий компьютерные данные [6].
Цифровая запись на компакт-диске отличается очень высокой плотностью по сравнению с магнитными дисками, поэтому стандартная емкость компакт-диска 650 Мб. Основным параметром дисковода СD-ROM является скорость чтения данных. По быстродействию накопителя CD-ROM заметно уступают жестким дискам. В настоящее время наиболее распространенными являются накопители CD-ROM с производительностью от 32х. Для записи информации на компакт-диск используются специальные накопители. Существуют компакт-диски CD-R, обеспечивающие возможность только однократной записи, и диски СD-RW, обеспечивающие многократную запись.
Для поддержки работы с компакт-дисками высокой емкости DVD (Digital Video Disk, цифровой видеодиск) можно включить в конфигурацию ПК накопитель (дисковод) DVD. Диски DVD способны вместить полнометражный видеофильм высокого качества.
Видеоадаптер (графический адаптер) - плата, выполняющая все операции, связанные с управлением экраном (монитором) компьютера.
Существуют несколько стандартов видеоадаптеров. В настоящее время применяются видеоадаптеры стандарта SVGA, обеспечивающие по выбору воспроизведение от сотен до нескольких миллионов цветов с возможностью выбора разрешения экрана. Разрешение указывает на количество точек на экране по горизонтали и вертикали для отображения информации. Стандартными значениями для разрешения являются 800x600 или 1024x768. Современные видеоадаптеры могут выполнять функции обработки изображений, для этого они имеют собственную видеопамять. Типовым объемом видеопамяти в настоящее время считается объем 16 Мб.
Звуковая карта - специальная плата, выполняющая операции по обработке звука.
Для воспроизведения звука к выходу звуковой карты можно подключить колонки или наушники. Для записи звука имеется разъем, позволяющий подключить микрофон. Основным параметром звуковой карты является разрядность, определяющая количество битов, используемых для кодирования звука. Предпочтительным вариантом сегодня считается 32-разрядная звуковая карта.
Адаптеры и контроллеры - устройства, которые служат для управления работой устройств ПК.
Коммуникационные порты - специальные разъемы для подключения периферийных устройств к системному блоку.
Блок питания — устройство, содержащее системы автономного и сетевого энергопитания персонального компьютера [7].