Системная шина.
Информационная связь между устройствами компьютера осуществляется через информационную магистраль (другое название — системная шина). Шина — это кабель, состоящий из множества проводов. По одной группе проводов (шина данных) передается обрабатываемая информация, по другой (шина адреса) — адреса памяти или внешних устройств, к которым обращается процессор. Есть еще третья часть магистрали — шина управления, по ней передаются управляющие сигналы (например, сигнал готовности устройства к работе, сигнал к началу работы устройства и др.). Все блоки ПК подключаются к шине через соответствующие разъемы непосредственно или через контроллеры (адаптеры). Обмен информацией между внешними устройствами и системной шиной выполняется с использованием ASCII-кодов.
Количество одновременно передаваемых по шине бит называется разрядностью шины. Всякая информация, передаваемая от процессора к другим устройствам по шине данных, сопровождается адресом, передаваемым по адресной шине. Это может быть адрес ячейки в оперативной памяти или адрес (номер) периферийного устройства.
Разрядность шины данных определяет максимальное общее количество доступной памяти (адресное пространство процессора). Адресное пространство — это диапазон адресов, к которым может обратиться процессор, используя адресный код. Если адресный код содержит k бит, то размер адресного пространства равен 2k байтов. Обычно размер адресного кода равен количеству линий в адресной шине (разрядности адресной шины). Например, если компьютер имеет 16-разрядную адресную шину, то адресное пространство его процессора равно 216=б4Кб, а при 32-разрядной адресной шине адресное пространство равно 2 =4Гб.
Кроме того, в ПК имеется память с независимым питанием (от батарейки) CMOS RAM, объемом 256 байт. Эта память не отображается в адресном пространстве микропроцессора, а служит для хранения данных о текущих параметрах (параметры жестких дисков, оперативной памяти, микропроцессора, показания часов). Программы BIOS считывают данные о составе оборудования из CMOS, затем передают управление программам, находящимся на тех дисках, которые определены в CMOS. При необходимости содержимое CMOS RAM можно скорректировать.
Внешние запоминающие устройства. Устройства внешней памяти или внешние запоминающие устройства (ВЗУ) предназначены для долговременного хранения информации. К ним относятся накопители на гибких магнитных дисках (НГМД), накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД или винчестер) и накопители на компакт – дисках (CD- ROM).
Гибкие МД предназначены для переноса документов и программ с одного компьютера на другой, хранения архивных копий и информации, не используемой постоянно на компьютере. ГМД диаметром 3,5 дюйма (89 мм) имеют емкость 1,44 Мб (см. рис.8). Защита магнитного слоя является особенно актуальной, поэтому сам диск помещен в прочный пластмассовый корпус, а зона контакта головок с его поверхностью закрыта от случайных прикосновений специальной шторкой, которая автоматически отодвигается только внутри дисковода.
Рис.8. Гибкий магнитный диск.
Жесткий магнитный диск (ЖМД) предназначен для постоянного хранения информации, используемой при работе с компьютером: программ операционной системы, часто используемых пакетов программ, и т. д. Накопитель на ЖМД или «винчестер» состоит из нескольких жестких дисков, изготовленных из сплавов алюминия или керамики и покрытых ферролаком. Вместе с блоком магнитных головок считывания/записи диски помещены в герметически закрытый корпус. Емкость этих накопителей, благодаря чрезвычайно плотной записи, получаемо в таких несъемных конструкциях, достигает десятков гигабайт.
Накопители на сменных компакт – дисках (CD- ROM driver)– популярный вид накопителей, необходимый для систем мультимедиа. Диски CD (Compact Disk) обладают емкостью до 3 Гб, высокой надежностью хранения информации, долговечностью (прогнозируемый срок его службы при качественном исполнении — до 30—50 лет). Стандартный компакт-диск может хранить 650 Мбайт данных. Основным недостатком стандартных дисководов CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory) является невозможность записи данных, поэтому имеются устройства однократной записи данных CD-R(Compact Disk Recorder), и устройства многократной записи CD-RW.
Рис.9. CD-ROM.
DVD (digital versatile disc) - универсальный цифровой диск. Эти диски используются для хранения компьютерных программ и приложений, а так же полнометражных фильмов и высококачественного звука. Диски DVD могут хранить в 26 раз больше данных, по сравнению с CD. Имея физические размеры и внешний вид, как у обычного компакт-диска, диски DVD стали огромным скачком в области емкости для хранения информации. Стандартный однослойный, односторонний диск DVD может хранить 4.7GB данных. Но это не предел— DVD могут изготавливаться по двухслойному стандарту, который позволяет увеличить емкость хранимых на одной стороне данных до 8.5GB. Кроме этого, диски DVD могут быть двух сторонними, что увеличивает емкость одного диска до 17GB.
Периферийные устройства персонального компьютера.
У ПК имеются дополнительные (периферийные) устройства, которые предназначены для выполнения вспомогательных операций и обеспечивают удобства работы пользователю.
Принтер
Принтер(printer), именуемый также печатающим устройством, является одним из аппаратов, обеспечивающих интерфейс пользователя. Этот интерфейс связан с широким применением бумажных носителей информации и изготовлением одно - либо многоцветных документальных копий. Основная характеристика любого принтера, характеризующая его качество, - это разрешающая способность, измеряемая в точках на дюйм (dpi). Качество печати, близкое к типографскому, соответствует 300 dpi. Наибольшее распространение получили матричные принтеры, струйные и лазерные.
Матричные (многоигольчатые) принтеры являются наиболее простыми и недорогими. Каждый символ или фрагмент графического изображения воспроизводится совокупностью точек. Печатающая головка, содержащая ряд вертикальных иголок(9, 18, 24, 48), перемещается вдоль печатаемой строки. Иголки в нужный момент ударяют через красящую ленту по бумаге. Последовательность набора пропечатанных точек образует начертание того или иного символа. В последние годы происходит быстрый переход на безударные принтеры. Они работают бесшумно, имеют большую надежность и обеспечивают высокое разрешение и качество печати. Матричные принтеры надежны и способны работать в жестких условиях по 12-15 часов в сутки. Они могут печатать на рулонной бумаге, использовать узкий и широкий формат, сразу делать копии. На матричных принтерах печатают документы, предназначенные для долговременного хранения.
Рис.10. Матричный принтер
Струйные принтеры. Принцип действия этих печатающий устройств состоит в том, что в них пишущая головка – сопло выбрасывает под давлением в нужные места микроскопические струйки специальных чернил. Этот способ дает более высокое качество печати по сравнению с матричными, удобен для цветной печати. Однако, струйные принтеры «придирчивы» к качеству чернил, требуют высокого качества обслуживания. Струйный принтер выводит документ построчно.
Рис.11. Струйный принтер
Лазерные принтеры. В лазерном принтере изображение формируется лазерным лучом на светочувствительном барабане внутри принтера. Там, где луч засвечивает поверхность барабана, возникает Электрический заряд, который притягивает пылинки сухой краски – тонера. Когда барабан прикасается к бумаге, тонер расплавляется и оставляет на бумаге оттиск точки. Изображение формируется множеством точек. Лазерный принтер формирует документ постранично. Качество печати лазерных принтеров весьма высоко. Их целесообразно использовать, если необходимо печатать достаточно большое количество документов. Часто лазерный принтер используют в качестве сетевого.
Рис.12. Лазерный принтер
Появились видеопринтеры, которые обеспечивают непосредственную передачу изображений из монитора на бумагу или пленку. Унификация интерфейсов системных принтеров для обеспечения возможности их подключения к разнообразным компьютерам привела к разработке технологии виртуальных принтеров VPT. Виртуальные принтеры поддерживают несколько сетевых протоколов, обеспечивают загрузку и использование разнообразных шрифтов, подстраиваются к индивидуальным требованиям пользователей.
Стример.
Стример (strimer) устройство памяти на магнитной ленте большой емкости (от 40 Мбайт до нескольких Гбайт). Скорость передачи и надежность хранения информации у стримеров очень высока, поэтому их основное применение – обмен информацией с винчестером для создания резервной копии памяти и архива.
Ризограф.
Ризограф Множительный аппарат (название получил от имени фирмы - производителя RISO Cagaku), который при подключении к ПК способен работать и как принтер и как сканер. Сначала оригинал изображения считывается внутренним сканером. Полученный цифровой портрет запоминается в специальном буфере памяти. Термоголовка, воспринимая цифровой образ, создает на специальном носителе (мастер - пленке) трафарет. Отрезок мастер – пленки с трафаретом закрепляется на раскатном барабане и пропитывается красителем. После этого ризограф делает оттиск. Скорость печати от 60 до 130 копий в минуту.
Рис.13. Ризограф.
Наиболее важными преимуществами ризографов являются большой ресурс работы машин, малое энергопотребление, экологическая чистота, отсутствие требований к специальному обучению персонала и затрат на подготовку печати, который так сложен при офсетной печати. Ризограф может работать без остановок и технологических перерывов. Разнообразие используемой бумаги и несложный процесс печати позволяет изготавливать различные виды продукции: визитки, буклеты, брошюры, листовки, ценники и многое другое.