Тема 2. Основи роботи з комп’ютером. Основні блоки комп’ютера.

I. Актуалізація знань.

На минулих уроках ми розпочали знайомство з предметом інформатика та комп’ютерною технікою. Сьогодні ми розглянемо, з яких частин складається сучасний комп’ютер. Що є головним в будові комп'ютера. Що таке конфігурація комп’ютера та базова конфігурація комп’ютера. Які вузли є, практично, біля кожного ПК, навіщо вони потрібні і деякі їх характеристики.

II. Теоретична частина.

Інколи говорять «персональний комп'ютер». Уточнення «персональний» тут не випадково – це означає свій, особистий, доступний більшості людей, адже існує велика кількість інших видів комп'ютерів, які персональними ніяк не назвати, – робочі станції для підприємств, сервери для зв'язку безлічі комп'ютерів в мережу і ін. надалі, кажучи «комп'ютер» ми матимемо на увазі саме персональний комп'ютер.

Персональний комп'ютер (ПК) – це комп'ютер, призначений для одночасного обслуговування однієї людини.

По своїх характеристиках він може відрізнятися від великих ЕОМ, але функціонально здатний виконувати аналогічні операції. За способом експлуатації розрізняють настільні, портативні і кишенькові моделі ПК. Надалі ми будемо розглядати настільні моделі і прийоми роботи з ними. На сучасному ринку обчислювальної техніки різноманітність модифікацій і варіантів комп'ютерів велика, але будь-який, навіть самий незвичайний комплект незмінно включає одні і ті ж види пристроїв.

Базова конфігурація ПК - мінімальний комплект апаратний засобів, достатній для початку роботи з комп'ютером.

В даний час для ПК за базову вважається конфігурація, в яку входить чотири пристрої:

• Системний блок;

• Монітор;

• Клавіатура;

• Миша.

Системний блок – основний блок комп'ютерної системи. У нім розташовуються пристрої, що вважаються внутрішніми.

Пристрої, що підключаються до системного блоку зовні, вважаються периферійними (зовнішніми). До системного блоку входить материнська плата, процесор, оперативна пам'ять, накопичувачі на жорстких і гнучких магнітних дисках, на оптичний дисках і деякі інші пристрої. На лицьовій панелі ви бачите декілька кнопок – вже відома вам кнопка Power – включення і кнопка Reset – «гаряче» перезавантаження комп'ютера, користуватися якій можна лише з дозволу вчителя. Декілька світлових індикаторів – включення і звернення до жорсткого диска. Також можуть бути розміщені дисководи – для компакт-дисків і дискет, про які поговоримо на наступних заняттях. Можливі також роз'єми для підключення аудіо системи, USB порти, картрідери та інше.

Монітор – пристрій для візуального відтворення символьної і графічної інформації. Служить як пристрій виводу.

Клавіатура – клавішний пристрій, призначений для управління роботою комп'ютера і введення в нього інформації.

Інформація вводитися у вигляді алфавітно-цифрових символьних даних. Стандартна клавіатура має 104 клавіші і що 3 інформують про режими роботи світлових індикатора в правому верхньому кутку.

Миша – пристрій «графічного» управління.

Використовуючи клавіші миші (їх може бути дві або три) можна задати того або іншого типа операції з об'єктом. А за допомогою коліщатка можна прокручувати вгору або що вниз не уміщаються цілком на екрані зображення, текст або web-сторінки. У оптико-механічними мишах основним робочим органом є масивна куля (металевий, покритий гумою). При переміщенні миші по поверхні він обертається, обертання передається двом валам, положення яких прочитується інфрачервоними оптопарами (тобто парами «свето випромінювач-фотоприймач») і потім що перетворюється в електричний сигнал, керівник рухом покажчика миші на екрані монітора. Головним «ворогом» такої миші є забруднення. В даний час широкого поширення набули оптичні миші, в яких немає механічних часток. Джерело світла розміщене усередині миші, освітлює поверхню, а відбиваюче світло фіксується фотоприймачем і перетвориться в переміщення курсора на екрані. Сучасні моделі мишей можуть бути безпровідними, тобто що підключаються до комп'ютера без допомоги кабелю.

Периферійними називають пристрої, що підключаються до комп'ютера ззовні. Зазвичай ці пристрої призначені для введення і виведення інформації.

Ось деякі з них:

*Принтер;

*Сканер;

*Модем;

*DVB-карта і супутникова антена;

*Web-камера.

Принтер служить для виведення інформації на паперовий носій (папір). Існують три типи принтерів: матричний, струменевий, лазерний Матричні принтери — це принтери ударної дії. Друкуюча голівка матричного принтера складається з вертикального стовпця маленьких стрижнів (зазвичай 9 або 24), які під впливом магнітного поля «виштовхуються» з голівки і ударяють по паперу (через фарбувальну стрічку). Переміщаючись, друкуюча голівка залишає на папері рядок символів. Недоліки матричних принтерів полягають в тому, що вони друкують повільно, чинять багато шуму і якість друку залишає бажати кращого (відповідає приблизно якості машинки, що пише). Останніми роками широкого поширення набули чорно-білі і кольорові струменеві принтери. У них використовується чорнильна друкуюча голівка, яка під тиском викидає чорнило з лави найдрібніших отворів на папір. Переміщаючись уздовж паперу, друкуюча голівка залишає рядок символів або смужку зображення. Струменеві принтери можуть друкувати досить швидко (до декількох сторінок в хвилину) і чинять мало шуму. Якість друку (у тому числі і кольоровий) визначається роздільною здатністю струменевих принтерів, яка може досягати фотографічної якості 2400 dpi. Це означає, що смужка зображення по горизонталі завдовжки в 1 дюйм формується з 2400 крапок (чорнильних крапель). Лазерні принтери забезпечують практично безшумний друк. Високу швидкість друку (до 30 сторінок в хвилину) лазерні принтери досягають за рахунок посторінкового друку, при якому сторінка друкується відразу цілком. Висока друкарська якість друку лазерних принтерів забезпечується за рахунок високої роздільної здатності, яка може досягати 1200 dpi і більш.

Сканери служать для автоматичного введення текстів і графіки в комп'ютер.

Сканери бувають двох типів:

• ручні,

• планшетні.

Ручний сканер для комп'ютера схожий на сканер, використовуваний в супермаркетах для прочитування штрих-кода. Такий сканер переміщається по листу з інформацією відрядковий уручну, і інформація заноситься в комп'ютер для подальшого редагування. Планшетний сканер виглядає і працює приблизно так само, як і ксерокс - підводиться кришка, текст або малюнок поміщається на робоче поле, і інформація прочитується. Планшетні сканери у наш час зазвичай всі кольорові. Системи розпізнавання текстової інформації дозволяють перетворити відсканований текст з графічного формату в текстовий. Роздільна здатність сканерів складає 600 dpi і вище.

Системний блок стаціонарного ПК — прямокутний каркас, в якому розміщено всі основні вузли комп'ютера:

·     електронні схеми, що керують роботою ПК (мікропроцесор, пам’ять, системна плата, контролери пристроїв тощо);

·     накопичувачі на жорстких та гнучких магнітних дисках, накопи­чувачі на оптичних дисках;

·     блок живлення, який перетворює змінну напругу мережі на низьку постійну напругу, необхідну для роботи електронних схем та двигу­нів приводів дисководів тощо;

·     систему охолодження (вентилятори та радіатори), яка забезпечує необхід­ний температурний режим.

На фронтальній стороні системного блока знаходяться:

·  кнопка Power – для ввімкнення/вимкнення ПК;

·  кнопка Reset – для перезавантаження комп’ютера при його зависан­ні, тобто коли в результаті помилки в роботі ПК він перестає виконувати ваші команди;

·   2 індикатори (лампочки, які світяться): індикатор живлення – горить постійно та індикатор роботи жорсткого диску –  горить тоді, коли на диск записується інформація або зчитується з нього.

На передній панелі знаходяться дисководи. Це малий дисковод FDD для гнучких дисків, та дисковод з висуваючим лотком – це дисковод CD або DVD. Крім цього, на фронтальну панель для зручності виводять ще додаткові рознімання (USB, звукові).

На задній стороні системного блоку знаходиться множина різних рознімних з’єднань для підключення зовнішніх пристроїв. Це два великих рознімних з’єднання для підключення живлення системного блока та монітора (деколи ці пристрої живляться окремо), рознімне з’єднання звукової карти – для підключення колонок, мікрофона, рознімне з’єднання відеокарти – для підключення монітора, паралельний LPT-порт – для підключення принтера, послідовний COM-порт – для підключення модема, гнізда PS/2 – для підключення клавіатури та мишки (рознімні з’єднання різного кольору). Гнізда виконуються різної форми з тоненькими штирками або з дірочками. Оскільки рознімне з’єднання унікальне, то переплутати підключення прист­роїв неможливо.

  Корпуси системного блока є вертикальні та горизон­таль­ні (Desktop). В останній час більш сучас­ними вважа­ються вертикальні Midi Tower (середній) і Big Tower (великий) корпуси.   

Блок живлення, як правило, вже вмонтований в корпус. Блок жи́влення — пристрій, призначений для формування напруги, що необхідна системі, з напруги електричної мережі.

Блоки живлення розрізняються за потужністю: 250 Вт, 300 Вт, 350 Вт, 400 Вт (краще за все). Цих потужностей має бути достатньо, щоб забезпечити енергоспоживання всіх під’єднаних до ПК пристроїв. Від ефективності блока живлення залежить стабільність роботи всієї системи.

Материнська плата

 Найважливішим вузлом ПК є системна (материнська) плата. Основ­на функція материнської плати – наводити зв’язки (мости) між пристроя­ми ПК. За всіма пристроями комп’ютера потрібний контроль, їх роботу треба координувати.

Материнська плата – це основна електронна схема ПК, від роботи якої залежить швидкодія комп’ютера та стабільність його роботи.

На ній розташовані:

• процесор - основна мікросхема, що виконує математичні та логічні операції;

• чіпсет (мікропроцесорний комплект) - набір мікросхем, що керують роботою внутрішніх пристроїв ПК і визначають основні функціональні можливості материнської плати;

• шини - набір провідників, по яких відбувається обмін сигналами між внутрішніми пристроями комп'ютера;

оперативний запам'ятовуючий пристрій (ОЗП) - набір мікросхем, що призначені для тимчасового зберігання даних, поки включений комп'ютер. Оперативна пам’ять (ОП) – це спеціальні мікросхеми, що складаються з комірок пам’яті, які призначені для тимчасового зберігання і поточної зміни інформації при роботі ПК.

• постійний запам'ятовуючий пристрій (ПЗП) - мікросхема, призначена для довготривалого зберігання даних, навіть при вимкненому комп'ютері;

• роз'єми для під'єднання додаткових пристроїв (слоти).

Відеокарта (графічна карта, графічний адаптер, графічний прискорювач (англ. videocard) — пристрій, призначений для обробки, генерації зображень з подальшим їх виведенням на екран периферійного пристрою.

Відеокарта зазвичай є платою розширення (дискретна відеокарта) і вставляється у слот розширення, універсальний (PCI-Express, PCI, ISA, VLB, EISA, MCA) або спеціалізований (AGP), проте відеокарта може бути вбудованою (інтегрованою) у материнську плату (як у вигляді окремого елементу,

Твердий диск (англ. Hard Disk Drive, англ. HDD), також жорсткий диск, вінчестер, — постійний запам'ятовувальний пристрій ЕОМ. Постійний, означає, що на відміну від оперативної пам'яті, продовжує зберігати дані після вимикання струму.

Мережева плата (мережева карта, мережевий адаптер, Ethernet) — адаптер, NIC (англ. network interface card) — периферійний пристрій, що дозволяє комп'ютеру взаємодіяти з іншими пристроями мережі. В наш час, особливо в персональних комп'ютерах мережеві плати досить часто інтегровані в материнські плати для зручності і здешевлення усього комп'ютера в цілому.

Комп'ютерна пам'ять (англ. memory, storage) — функціональна частина ЕОМ, призначена для прийому, зберігання та видачі даних.

Комп'ютерна пам'ять — частина ЕОМ, фізичний пристрій або середовище для зберігання даних протягом певного часу. В основі роботи запам'ятовуючих пристроїв може лежати будь-який фізичний ефект, що забезпечує приведення системи до двох або кількох стійких станів.

Зовнішня пам'ять - це комп'ютерна пам'ять, що реалізована у вигляді зовнішніх, відносно материнської плати, пристроїв із різними принципами збереження інформації і типами носія, призначених для довготривалого зберігання інформації. Зокрема, в зовнішній пам'яті зберігається все програмне забезпечення комп'ютера. Пристрої зовнішньої пам'яті можуть розміщуватись як в системному блоці комп'ютера так і в окремих корпусах. Фізично зовнішня пам'ять реалізована у вигляді накопичувачів. Накопичувачі - це запам'ятовуючі пристрої, призначені для тривалого (що не залежить від електроживлення) зберігання великих обсягів інформації. (CD-ROM, CD-R, CD-RW та DVD-ROM.)

Постійний запам'ятовувач, пам'ять постійного зберігання, постійний запам'ятовувальний пристрій, пам'ять тільки для читання (англ. ROM - Read Only Memory)  — носій інформації, що використовується тільки для отримання і відтворення даних. Зазвичай інформація записується на такий носій в заводських умовах, недоступних споживачу. Зазвичай ROM використовується для керування роботою апаратної частини комп'ютера. Мікросхема ППЗ здатна тривалий час зберігати інформацію, навіть при вимкненому комп'ютері.

Кеш (Cache) — спеціальний вид пам'яті або частина ОЗП, де зберігаються копії часто використовуваних даних. Забезпечує до них швидкий доступ. Кеш пам'яті зберігає вміст і адресу ділянки ОЗП, до якої часто звертається процесор. При звертанні процесора до адреси пам'яті, кеш перевіряє наявність у себе цієї адреси. Якщо він її знаходить, обмін даними виконується між процесором і кешем; якщо ні — між процесором і ОЗП. Кеш ефективний, коли швидкість роботи пам'яті менша за швидкість роботи процесора.