Персональные компьютеры

Сейчас трудно найти группу товаров культурно-бытово­го назначения, в которой не использовались бы достижения компьютерной техники. Спутниковое вещание и цифровые фотоаппараты, интернет и музыкальные синтезаторы, ра­дио и телевидение, интеллектуальные игрушки и множи­тельная техника — все это объекты, где широко использу­ются компьютерные технологии. Качество всей этой аппара­туры невозможно охарактеризовать без использования спе­цифической компьютерной терминологии.

Все это вызывает необходимость рассмотреть компью­терную технику, как объект товароведения культтоваров и материальную основу для удовлетворения духовных потреб­ностей населения в информации, обучении и творчестве. Ти­повой персональный компьютер (ПК) состоит из системное¹ блока, монитора, клавиатуры, мыши и периферийных уст­ройств (рис. 1).

Рис.1. Системный блок

Собственно компьютером принято считать системный блок. Он представляет собой корпус, в котором расположена системная плата, дисковые накопители памяти, блок питания с вентиля­тором, небольшой дина­мик-спикер и др.

Корпус компьютера представляет собой ме­таллический каркас с от­секами на передней па­нели для размещения необходимых узлов и
блоков. Корпус продается вместе с установленным в нем блоком питания и охлаждающим вентилятором.

Каждый корпус предназначен для установки комплектую­щих изделий стандартных размеров, или, как выражаются специалисты, определенного форм-фактора, который опреде­ляется главным образом установочными размерами системной платы.

На качество корпуса большое влияние оказывает тол­щина металла, из которого он сделан. Чем толще металл, тем меньше уровень шума при работе компьютера. Извест­ные фирмы, которые дорожат своей репутацией, изготов­ляют корпуса из металла толщиной 1 мм и более.

В зависимости от рабочего положения корпуса подраз­деляют на горизонтальные и вертикальные.

Системная плата (Motherboard — материнская плата или Mb) — важнейшая составная часть компьютера, которая обеспечивает связь между всеми устройствами компьютера, Как внутренними, так и внешними. Mb представляет собой лист стеклотекстолита с несколькими слоями печатных про­водников (линий), соединяющих многоконтактные разъемы (рис.2). Эту совокупность линий называют системной шиной. В разъемы вставляются все устройства, размещенные на материнской плате.

Рис. 2. Системная плата

Разъемы для микропроцессора на материнской плате носят названия или слот (Slot — разъем в виде щели) ИЛИ сокит (Socket — разъем в виде прямоугольного гнезда). На­пример, разъем Slot 1, предназначенный для процессора Pentium II, представляет собой продольно расположенную щель с 242 контактами, а разъем Socket, предназначенный для процессора Athlon, представляет собой прямоугольную площадку с 462 контактами. Разъемы для клавиатуры и мыши называются портами. Порты обычно выносятся на корпус компьютера.

Основной технической характеристикой системной пла­ты является форм-фактор, который определяется ее разме­рами и набором разъемов, обусловливающих ту или иную архитектуру компьютера. Сейчас наиболее распространены платы с форм-фактором АТХ (304x244 мм). На системник плате располагаются важнейшие элементы компьютера;

• микропроцессор (процессор);

• кэш-память;

• системные и локальные шины;

• постоянное запоминающее устройство;

• оперативное запоминающее устройство;

• видеокарта;

• звуковая плата.

Рис.3. Внешний вид микропроцессора

Микропроцессор — это интегральная микросхема, в составе которой находится центральный блок компьютера, пред­назначенный для управления ра­ботой всех устройств машины и для выполнения всех арифмети­ческих и логических операций над информацией, т. е. — это мозг компьютера {рис. 3.).

Микропроцессорная память, или кэш-памяти, служит для кратковременного хранения ин­формации между отдельными алгоритмами программы. Кэш-память недоступна для пользо­вателя, отсюда и название — "кэш" (cache — тайный запас). Кэш-память может быть выполнена отдельной микросхемой, в может быть интегрирована в процессор. Основными техни­ческими характеристиками процессора являются его разряд­ность и тактовая частота.

Разрядность. Один разряд соответствует биту информа­ции (1, или 0). Если компьютер за один тактовый импульс может обработать сразу 8 бит информации, то процессор назипается 8-разрядный, если 32 бита, то процессор — 32-разрядный и т. д. Современные микропроцессоры модели Pentium имеют разрядность данных 64 бита.

Тактовая частота. Частота генератора тактовых импуль­сов во многом определяет скорость работы компьютера, так как каждая операция в машине выполняется за определен­ное количество тактов. Тактовая частота для современных Процессоров составляет от 233 до 1300 МГц и более.

Сейчас в компьютерах используются 64-разрядные процессоры фирмы Intel пятого класса, запатентованные под названием Pentium, процессоры фирмы AMD под названием Athlon и др. Начиная с 1997 г фирма Intel создала ряд микро­процессоров, последним из которых оказался Pentium-IV. Рабочая частота процессора Pentium-IV достигает 1300 МГц, Этого достаточно как для выполнения программного обеспе­чения компьютера, так и для высококачественного воспро­изведения полнометражных DVD-фильмов.

Шина — это набор параллельных проводов (печатные линии на плате, шнур, шлейф) для передачи сигналов в ком­пьютере между различными устройствами. Различают шины системные и локальные.

Рис. 4. Разъемы шин

Системные шины служат для передачи информации между центральным процессором и остальными компонента­ми компьютера в пределах системной платы.

Локальные шины пред­назначены для связи про­цессора с периферийными устройствами. Конструктив­но локальная шина пред­ставляет собой два много­контактных разъема, соеди­ненных между собой прово­дами (рис. 4).

Для подсоединения периферийных устройств ис­пользуются шины IDE, EIDE, SCSI (скази), USB. В ближай­шей перспективе намечается внедрение более скоростных шин IEEE-1394 и IEEE-1284 — для подключения принтеров и сканеров, цифровых фотокамер и внешних запоминающие устройств.

Память компьютера по отношению к материнской плате подразделяется на внутреннюю и внешнюю. Внутренняя (си­стемная) память реализована на микросхемах, размещенных на материнской плате. К ним относятся микросхемы с посто­янной и оперативной памятью, быстрой кэш-памятью и перепрограммируемой флэш-памятью. Внешняя память нахо­дится на накопителях различной конструкции: дискетах, жестких дисках и компакт-дисках.

Постоянная память — постоянное запоминающее ус­тройство (ПЗУ) на основе микросхем. Называется так пото­му, что данные, занесенные в постоянную память, не могут быть изменены. Постоянная память необходима для запуска компьютера и управлением клавиатурой, видеокартами, дис­ками, портами и другими компонентами.

Оперативная память — оперативное запоминающее устройство (ОЗУ). Оперативная память служит для обработ­ки всей информации, поступающей в компьютер. Чем боль­ше объем оперативной памяти, тем более сложную програм­му и на более высокой скорости способен выполнить компью­тер. Объем оперативной памяти зависит от количества уста­новленных на плате модулей, каждый из которых рассчи­тан, обычно, на 128 Мбайт. Информация в оперативной па­мяти сохраняется до тех пор, пока компьютер включен. При выключении компьютера информация из оперативной памя­ти стирается.

Флэш-память (flash — мгновенная) — легко перепрог­раммируемая память. Модули, или карты флэш-памяти, мо­гут устанавливаться прямо в разъемы материнской платы. У них довольно большая емкость: от 32 кбайт до 180 Мбайт и очень большая скорость считывания. Они служат для раз­грузки оперативной памяти при выполнении сложных про­грамм

Флэш-карты также используются для создания быстро­действующих, компактных запоминающих устройств, исполь­зуемых в мобильных телефонах, фотоаппаратах и проигры­вающих устройствах, а также в ПК для ПЗУ.

Видеокарта, видеоадаптер, видеоплата — это термины-синонимы, обозначают устройство, которое непосред­ственно управляет монитором и выводом информации на его экран. Видеокарта формирует на экране монитора яркость Элементов изображения и параметры смешения цветов.

В настоящее время широко применяются видеокарты SVGA (Super Video Graphics Adapter — улучшенный видео­графический адаптер). Эта видеокарта имеет объем видеопа­мяти, достаточный для создания изображения, состоящие из 600 строчек по 800 цветных точек на каждой, при этим каждая цветная точка может иметь более 16 миллионов цве­товых оттенков.

Телевизионные тюнеры, обычно совмещенные с УКВ-при­емниками, приобретают большую популярность благодаря относительно низкой стоимости. Модуль тюнера превращает компьютер в полноценный телевизионный приемник с мно­жеством дополнительных функций, в том числе с возможно­стью сплошной записи телепередачи.

По способу исполнения ТВ-тюнеры подразделяются на встроенные (совмещенные с видеоплатой компьютера), внут­ренние (устанавливаемые в слот расширения системной пла­ты) и внешние. По функциональным возможностям различают обычные тюнеры, ТВ/УКВ-тюнеры, а также тюнеры с видео­записью. Самыми популярными ТВ-тюнерами являются изде­лия фирмы Aver Media, такие как TV-Phone, TV-Capture и др.

Звуковая плата (звуковая карта) предназначена для записи, усиления и воспроизведения звуковой информации, а также для синтеза музыкальных звуков. Звуковая карта не только обеспечивает стереофоническое звучание, но и дает возможность записи звуковых сигналов в цифровом виде на винчестер и компакт-диски.

На современных звуковых картах установлены микро­схемы — синтезаторы музыкальных звуков. Это дает воз­можность использовать компьютеры как универсальные му­зыкальные инструменты, если приобрести для них midi-клавиатуру.

Стандартов на звуковые платы не существует. Самыми популярными платами были признаны платы Sound Blasted(SB) фирмы Creative Labs (Сингапур). Они условно приняты за эталоны. Если платы соответствуют этому стандарту, им присваивают аббревиатуру SB.

Внешние запоминающие устройства персональных ком­пьютеров представляют собой дисковые накопители различ­ной конструкции:

• накопители на гибких магнитных дисках;

• накопители на жестких магнитных дисках;

• накопители на оптических компакт-дисках CD-ROM.

Накопители на гибких магнитных дисках — дискеты — в настоящее время используются как самое дешевое сред­ство для копирования информации, а также для переноса данных с одного компьютера на другой.

Носитель информации в дискете представляет собой гиб­кий диск из лавсановой пленки, покрытой магнитным слоем и помещенной в корпус из твердого пластика. Диаметр дис­кеты — 3,5 или 89 мм, а емкость составляет — 1,44 Мбайт. Принцип записи информации на дискету такой же, как и в магнитофоне, — с помощью записывающей головки.

Накопители информации на жестком диске — "винчес­теры" предназначены для постоянного хранения информа­ции, используемой при работе с компьютером. Свое назва­ние "жесткий" диск получил в отличие от носителей инфор­мации на гибких дисках.

Жесткий диск представляет собой герметичную метал­лическую коробку, внутри которой расположены несколько дисков, нанизанных на общую ось. Сами диски представляют Собой керамические или алюминиевые пластины, покрытые С обеих сторон тонкой ферролаковой пленкой. Соответствен­но, имеется необходимое количество магнитных головок. Сейчас в компьютеры устанавливаются жесткие диски емкостью До 40 и более гигабайт (Гбайт), что соответствует емкости более 28000 дискет.

К накопителям на основе оптических дисков относятся Устройства и диски CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-ROM, DVD-RW, DVD+RW.

CD-ROM — (Compact Disk — Read Only Memory) — уст­ройство (дисковод) для считывания информации с компакт-ДИска. За счет очень плотной записи компакт-диск может вмещать более 700 Мбайт информации. На диски записывают объемные программы: энциклопедии вместе с иллюстрация­ми, красочные игры с большим количеством эффектов, ви­деофильмы.

В продажу поступают также пишущие дисководы CD-R и специальные диски к ним. Однажды записанный (прожжен­ный) диск CD-R перезаписывать нельзя. Для многократной перезаписи используются диски CD-RW (Rewritable) — пе­резаписываемый компакт-диск. Диски CD-R и CD-RW пред­назначены для хранения и передачи больших объемов ин­формации, т. е. для тех, кто занимается графикой, музыкой, видео.

В последнее время возник новый стандарт на компакт-диски и дисководы к ним — DVD (Digital Video Disk — циф­ровой видеодиск). Емкость DVD составляет 3~5 Гбайт, т. е. в 7 раз больше, чем на компакт-диске. На таком диске можно записать полнометражный фильм с высококачественным изоб­ражением и многоканальным стереозвуком, десятки обыч­ных аудиоальбомов, а также огромные мультимедийные эн­циклопедии.

DVD-ROM — предназначен только для воспроизведения аудио- и видеоинформации. DVD-ROM встречаются в совре­менных ноутбуках и в дорогих компьютерах. В отдельных литературных источниках аббревиатуру DVD расшифровы­вают как Digital Versatile Disk (цифровой универсальный диск), поскольку дисководы DVD-ROM могут читать также CD-диски DVD-RW — позволяет не только читать но и многократно перезаписывать DVD.

DVD+RW — называют комбоприводом, так как он обес­печивает полную совместимость со всеми существующими CD— и DVD-дисками. Примером может служить комбопривод фирмы Samsung модели SM-332W. Размеры привода стан­дартизованы и позволяют устанавливать их даже в малога­баритные корпуса. Привод при высоких скоростных показа­телях практически не шумит. Он позволяет читать и записы­вать как CD— так и DVD-диски.

Мониторы

Монитор (дисплей) предназначен для вывода на экран текстовой и графической информации.

Мониторы могут быть сконструированы на основе элект­ронно-лучевых трубок (ЭЛТ) или плоских панелей на основе жидких кристаллов (Liquid Crystal Display — LCD), плаз­менных элементов и др. Конструкционные особенности мони­торов совпадают с таковыми в телевизионных кинескопах .

Популярность LCD в последнее время быстро растет, что объясняется их компактностью, абсолютной безвреднос­тью, плоским изображением и отсутствием геометрических искажений.

К существенным недостаткам LCD относится высокая цена, более низкая точность цветопередачи и др.

К основным характеристикам мониторов относятся:

• размер экрана. Выпускают мониторы с экраном 14, 15, 17, 19, 21, 22". Монитор не телевизор, и пользователю при­ходится сидеть сравнительно близко к экрану, поэтому эк­ран в 17" считается оптимальным;

• разрешающая способность мониторов измеряется ко­личеством точек на экране монитора по горизонтали и вер­тикали. Современные мониторы могут поддерживать разре­шения от 640 х 480 до 1600 х 1200 точек и более.

Клавиатура

Клавиатура (keyboard — кнопочная доска) — важнейшее Для пользователя устройство предназначенное для ввода Данных и команд. На клавишах клавиатуры нанесены буквы латинского и русского алфавитов, цифры, математические, графические и специальные служебные знаки, знаки пре­пинания, наименования некоторых команд и функций.

Распространенная в настоящее время клавиатура имеет 101 клавишу, есть и новые, удобные для использования в системе Windows клавиатуры со 104 клавишами.

Клавиши в клавиатурах могут быть с мембранным меха­низмом с резиновыми амортизаторами, полумеханические выполненные на печатной плате и механические с позоло­ченными контактами и стальными пружинами. Из них после­дние считаются самыми надежными. Клавиши могут быть выполнены на механике с "кликом" и без него. В первом слу­чае при срабатывании клавиши слышен отчетливый щелчок.

Считается, что клавиатура эргономична, если усилие нажатия клавиши не превышает 55 г. Если требуется боль­шее усилие, то считается, что клавиатура "жесткая". Ход клавиши до срабатывания должен быть не более 3,5 мм. Чем меньше ход, тем выше "скорострельность" ввода. Необходи­мым элементом эргономичной клавиатуры считается подставка под запястья. Есть клавиатуры с разворотом полей клавиш для правой и левой руки. Считается более удобной беспро­водная клавиатура.

Мыши и джойстики

Мышь (mouse) — это манипулятор, предназначенный для показа на экране монитора стрелочкой-курсором существен­но важных элементов. Устройство мыши основано на преоб­разовании произвольного вращения шара, установленного в основании мыши, во вращение двух валиков, установлен­ных перпендикулярно друг другу. Вращение валиков с помо­щью оптических конверторов преобразуется в серию цифро­вых импульсов, указывающих положение курсора мыши в прямоугольных координатах на экране монитора.

Мышь может быть двухклавишная, реже — трехклавишная. Есть разновидность мыши — IntelliMouse (интелли­гентная мышка), которая вместо средней кнопки имеет коле­сико, с помощью которого можно пролистывать экран или запускать программы.

Джойстики — это штурвалы, педали, рули и даже це­лые кабины, предназначенные для имитации управления звездолетами, самолетами, танками, автомобилями и кибор­гами в компьютерных играх.

Большой популярностью пользуются джойстики с меха­низмом обратной связи. Внутри такого джойстика установле­ны электромоторы с соответствующими приводами. Они ими­тируют отдачу (обратный толчок) при выстреле, вибрацию самолета на предельных скоростях и другие эффекты.