BUDOWA KOMPUTERA


 

Proces działania komputera jest bardzo skomplikowany, dlatego przestawiono go na rysunku w sposób bardzo uproszczony tj. jako dwa współpracujące urządzenia: pamięć operacyjna oraz procesor, Oba urządzenia znajdują się w jednej obudowie nazywanej jednostką centralną. Pamięć operacyjna służy do chwilowego pamiętania danych wejściowych i wyjściowych oraz przechowuje uruchomione programy. Programy przekazują rozkazy do procesora. Procesor to układ elektroniczny potrafiący wykonywać rozkazy arytmetyczne i logiczne na liczbach binarnych.

Pozostałe elementy komputera to tzw. urządzenia peryferyjne (zewnętrzne). Ich funkcją jest dostarczanie lub odbieranie informacji (dane lub rozkazy) do lub z jednostki centralnej.
Wyróżniamy następujące grupy urządzeń peryferyjnych (zewnętrznych):

Jednostka centralna - stanowi ją obudowa komputera i zainstalowane, poniżej wymienione urządzenia i elementy elektroniczne. Dostępne z zewnątrz są CD-ROM lub zestaw COMBO: nagrywarka CDRW lub DVD/RW, kieszeń dyskietki, gniazda czytnika kart pamięci, dodatkowe gniazda USB, gniazda mikrofonu oraz słuchawek, gniazda karty graficznej i TV, gniazda sieciowe RJ, port PS/2 dla myszy, port RS i LPT oraz USB i wiele innych.

Płyta główna - Bardzo ważny element jednostki centralnej. Płyta główna składa się z wielu chipsetów, czyli układów scalonych, których zadaniem jest zapewnienie współpracy poszczególnych komponentów komputera (procesora, dysków twardych, monitora, klawiatury  i innych).

Procesor - Najważniejszy element jednostki centralnej nazywany „sercem” lub „mózgiem” komputera. Gdy komputer jest włączony, procesor pełni funkcję jego „mózgu”, jest odpowiedzialny za przetwarzanie informacji. Wykonuje  z dużą szybkością skomplikowane obliczenia arytmetyczne. Szybkość pracy procesora określamy  w megahercach (Mhz) lub w gigahercach (Ghz).

Pamięć RAM - Umieszczone na płycie głównej układy RAM pełnią funkcję pamięci komputera. W pamięci RAM nazywanej pamięcią operacyjną, przechowywane są aktualnie wykonywane operacje w otwartych programach, dane początkowe dla tych programów oraz wyniki pracy. Dane są przechowywane w pamięci RAM tak długo, jak długo dopływa do niej prąd. Aby dane zachować, należy zawsze zapisać wyniki swojej pracy.Wielkość pamięci mierzona jest w megabajtach (MB). W systemie Windows pamięć podręczną nazywamy  - Schowek Windows.

Pamięć ROM - Pamięć tylko do odczytu (stała). Jest to inny rodzaj pamięci niż RAM. Z tej pamięci można tylko odczytywać, nie da się w niej nic zapisać. W pamięci stałej producent zapisuje informacje  i dane niezbędne dla prawidłowego działania urządzenia. Zawartość ROM jest stała i nie zostaje skasowana po wyłączeniu prądu.

BIOS - Niewielki program zapisany w pamięci ROM każdego komputera. Testuje on sprzęt po włączeniu komputera, uruchamia system operacyjny.  Po uruchomieniu komputera BIOS sprawdza i diagnozuje poprawność działania i konfigurację zainstalowanych urządzeń a następnie wczytuje system operacyjny do pamięci.

Karta dźwiękowa - Karta rozszerzeń pozwalająca na odgrywanie oraz nagrywanie na komputerze dźwięku  w formie plików muzycznych. Karty muzyczne umożliwiają także podłączenie do nich głośników, wzmacniacza, mikrofonu lub innych urządzeń multimedialnych (wejscie liniowe LINE-ON) oraz urządzeń MIDI.

Karta graficzna - Karta rozszerzeń, umieszczona na płycie głównej. Odpowiada za obraz wyświetlany przez monitor. Karty graficzne różnią się między sobą szybkością pracy, wielkością pamięci RAM, wyświetlaną rozdzielczością obrazu, liczbą dostępnych kolorów oraz częstotliwością odświeżania obrazu. Mogą mieć wbudowaną obsługę drugiego monitora oraz akcelerator grafiki trójwymiarowej 3D.

Dysk twardy to nośnik danych umieszczony w jednostce centralnej. Składa się z jednego lub kilku namagnesowanych metalowych talerzy. Talerze obracają się bardzo szybko, a pomiędzy nimi znajdują się głowice odczytu/zapisu. Odczyt lub zapis informacji na dysku odbywa się poprzez te głowice, poruszające się tuż nad powierzchnią dysku. Pojemność dysku mierzy się obecnie  w gigabajtach (GB). Średnica talerzy dysku wyznacza wielkość dysków: 2,5 cala dla minikomputerów i notebook'ów, 3,5 cala do standardowych komputerów PC.

Napędy dyskowe:

Chociaż dysk twardy znajduje się wewnątrz jednostki centralnej, to pierwsze pamięci dyskowe były umieszczane poza jednostką centralną (ich rozmiary były zbliżone do dużych szafek nocnych). Dlatego też dyski zaliczamy do urządzeń zewnętrznych. Pamięci masowe służą – jak sama nazwa wskazuje – do trwałego gromadzenia wielkiej ilości danych (obecnie pojemności dysków wynoszą krotność GB). Ogólnie pamięci zewnętrzne dzielimy na dyski magnetyczne o dostępie swobodnym (cechują się możliwością wielokrotnego zapisu i odczytu), taśmy magnetyczne o dostępie sekwencyjnym oraz na inne: dyski optyczne.

Dyski magnetyczne dzielimy na:

  • dyski twarde (ang. hard disk),
  • dyski elastyczne (ang. floppy disk, diskette),
  • Dysk twardy jest zwykle na stałe wbudowany do obudowy komputera, a w jego hermetycznej obudowie znajdują się: głowice zapisu-odczytu, dwa talerze o kształcie koła wirujące z dużą szybkością, mechanizm pozycjonujący głowice. Każdy talerz składa się z dwóch powierzchni magnetycznych tzw. stron. Na każdej stronie znajdują się tzw. ścieżki tworzące tzw. cylinder, Każdy cylinder podzielony jest na sektory o długości 512 B, w których zapisywane są bity informacji. Przykładowy dysk twardy który ma 64 strony, 846 cylindrów (ścieżek na 1 stronę), 63 sektory ma pojemność równą 1,7 GB (64 * 846 * 63 * 512 B = 1746468864 B » 1,7 GB).

    Dysk elastyczny, zwany dyskietką wymaga stacji dysków (ang. device drive), czyli urządzenia napędowego odczytującego i zapisującego dane z lub na dyskietce. Wyróżnia się cztery rodzaje dyskietek:

  • dyskietki 5,25 calowe DD 360 KB (nie stosowane),
  • dyskietki 5,25 calowe HD 1,2 MB (nie stosowane),
  • dyskietki 3,5 calowe DD 720 KB (rzadko stosowane),
  • dyskietki 3,5 calowe HD 1,44 MB,
  • Zasady posługiwania się dyskietką:

    1. Nie dotykaj odkrytych miejsc na dyskietce ani jej nie zginaj.
    2. Trzymaj dyskietkę z dala od silnych pól magnetycznych, np. kolumn głośnikowych.
    3. Wkładaj dyskietkę do stacji ostrożnie i wyjmuj wtedy, kiedy zielona dioda nie świeci się.
    4. Zabezpieczaj mechanicznie ją przed przypadkowym skasowaniem lub przed wirusami.

    Dysk optyczny CD (ang. compact disk)

    Dyski optyczne to krążki z naniesioną za pomocą promienia laserowego informacją cyfrową. Obecnie największe zastosowanie mają dyski optyczne tylko do odczytu (CD-ROMcompact disk – read only memory). Innym rozwiązaniem są też dyski CD-WORM (ang. Write Once, Read Many), zwane też CD-R czyli można na nich raz zapisać informacje, by potem je wielokrotnie czytać. Trzecie rozwiązanie jest praktyczniejsze, lecz jak na razie zbyt drogie dla powszechnego użytku. Dotyczy ono napędów magneto-optycznych MO (ang. Magneto-Optical Drive) pozwalających na wielokrotne zapisywanie i odczytywanie informacji.

    Zalety dysków CD-ROM:

  • bardzo duże pojemności – rzędu 700 MB,
  • długi czas żywotności danych – do 50 lat,
  • bardzo proste w użyciu.
  • Wady dysków CD-ROM:

  • są wolniejsze od twardych dysków (30 – 300 ms),
  • pozwalają tylko na odczyt informacji.
  • Podstawowymi parametrami charakteryzującymi dyskowe pamięci magnetyczne i dyski CD są:

  • pojemność dysku (podawana w MB lub GB),
  • średni czas dostępu do informacji (podawana w ms),
  • szybkość transferu danych (podawana w KB/s).
  •  


      © All Right Reserved 2005 EdU