Дополнительные устройства компьютера

Лабораторная работа № 1

Знакомство с устройствами персонального компьютера

Цель работы: ознакомиться с основными и дополнительными устройствами персонального компьютера (ПК) и их основными характеристиками; приобрести навыки работы с клавиатурой.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

В состав любой ЭВМ входят (рис. 1.1):

- арифметико-логическое устройство (АЛУ);

- запоминающее устройство (ЗУ), или память, куда входят и внешние запоминающие устройства (ВЗУ);

- устройство управления (УУ);

- устройство ввода и вывода информации (УВВ).

Рис. 1.1. Принципиальная схема ЭВМ

В современных компьютерах функции АЛУ и УУ выполняет процессор.

Состав персонального компьютера

Устройства персонального компьютера подразделяются на два вида: основные (без них невозможно работать на компьютере) и дополнительные.

К основным устройствам относятся: системный блок, клавиатура, видеомонитор (дисплей).

К дополнительным устройствам относятся: мышь, принтер, сканер, модем, плоттер, стример и т.д.

Системный блок

В состав системного блока входит блок питания, материнская плата, на которой размещается процессор, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), слоты расширения системной шины и порты для подключения дополнительных элементов. Кроме того, в системном блоке размещается долговременная память на магнитных дисках ("винчестер"), дисковод, CD-ROM привод.

Блок питания обеспечивает все части компьютера электрическим питанием.

Процессор выполняет арифметические и логические операции, а также управляет всеми устройствам компьютера.

Мировой лидер фирма Intel выпускает процессоры Pentium, выполняющие с огромной скоростью арифметические и логические операции, которые являются основой процессов обработки информации любой сложности.

Важнейшей характеристикой процессора является тактовая частота – число элементарных операций (тактов), выполняемых за 1 секунду. Тактовая частота измеряется в мегагерцах (МГц) (1 МГц=1 млн. тактов в секунду). Тактовая частота процессоров Intel Pentium составляет 60–200 МГц, Pentium-II 233–450 МГц, Pentium-III 500–1200 МГц, Pentium 4 1400–3800 МГц.

Память предназначена для хранения данных и программ их обработки и делится на внутреннюю (расположенную непосредственно на материнской плате) и внешнюю.

В ПЗУ хранится базовая система ввода – вывода (BIOS), которая состоит из программы тестирования памяти и периферийного оборудования компьютера, а также программы запуска операционной системы.

В ОЗУ хранятся исполняемые в данный момент программы и необходимые для этого данные. Оперативная память может иметь объем до 4 Гбайт.

Процессоры класса Pentium оснащаются дополнительной кэш-памятью емкостью от 64 до 1024 Кбайт.

Кэш-память является "посредником" между процессором и оперативной памятью. В ней хранятся наиболее часто используемые данные. Кэш-память расположена на одном кристалле с процессором, поэтому время доступа к ней во много раз меньше, чем к обычной оперативной памяти.

Винчестеры (накопители на жестких магнитных дисках) относятся к внешней памяти и предназначены для постоянного хранения информации. Они представляют собой малогабаритный пакет из жестких алюминиевых дисков с ферромагнитным покрытием, вращающихся с высокой скоростью на одной оси и размещенных в герметичном корпусе вместе с головками записи-чтения. Считывание и запись производится несколькими головками со всех дисков сразу. Емкость винчестеров достигает нескольких десятков Гбайт. Название "винчестер" возникло из-за того, что первоначально такие накопители состояли из двух дисков емкостью по 30 Мбайт и обозначались 30/30. Также обозначался калибр охотничьего ружья "винчестер".

Гибкие магнитные диски (дискеты) диаметром 3,5 дюйма и емкостью до 1,44 Мбайт также относят к внешней памяти. Дискеты представляют собой тонкие пластиковые диски, покрытые специальным магнитным материалом и запечатанные в пластмассовую обложку. Для работы с ними в системном блоке устанавливается накопитель информации на гибких магнитных дисках (НГМД – дисковод). Диск в работающем дисководе вращается, а вдоль его поверхности перемещается магнитная головка. Информация на дискетах записывается концентрическими кольцами – дорожками, расположенными небольшими порциями фиксированной длины – секторами.

Оптические (лазерные) диски так же как и дискеты являются сменными носителями информации. Из них наиболее распространены в настоящее время компакт-диски (CD-ROM). Их емкость достигает 800 Мбайт, и предназначены они только для чтения. Для оптической записи применяются как специальные носители (CD-R для однократной записи и CD-RW для многократной), так и специальное устройство – пишущий CD-ROM привод (CD-ReWriter).

Другим популярным форматом лазерных дисков является DVD-ROM. Диски этого формата, за счет более высокой плотности записи, могут содержать до 23 Гбайт информации.

Клавиатура

Клавиатура компьютера является одним из основных устройств ввода информации и команд на ее обработку. Группы клавиш приведены на рис. 1.2.

Алфавитно-цифровые клавиши. Буквенные клавиши в нижнем регистре печатают строчные буквы, а в верхнем регистре (при нажатой клавише Shift) печатают прописные (заглавные) буквы. Цифровые клавиши в нижнем регистре печатают цифры, а в верхнем - символы. Если возникает необходимость напечатать несколько прописных букв подряд, то удобнее включить режим фиксации прописных букв (нажать клавишу Caps Loсk). Переход в нижний регистр – повторное нажатие этой же клавиши. Действие клавиши CAPS LOCK на цифровые клавиши не распространяется. Переход в русский алфавит и обратно осуществляется нажатием двух клавиш SHIFT, или какой-нибудь комбинацией из клавиш SHIFT, ALT, CTRL в зависимости от установки программы-русификатора.

Рис. 1.2. Клавиатура персонального компьютера

Функциональные клавиши свое назначение меняют в зависимости от текущей прикладной программы. Клавиша F1 почти всегда подсказка, а клавиша F10 – выход.

Esc (escape) используется для прекращения выполнения команды.

Курсор – указатель места на экране, где будет происходить действие. Он имеет вид мерцающей черточки или прямоугольника.

Tab передвигает курсор вправо на несколько позиций.

Ctrl включает управляющий режим, при котором клавиши выполняют не ввод литер, а команды или функции.

Alt всегда используется с другими клавишами для выполнения команд или функций.

Enter используется для завершения ввода команды.

BackSpace (bs, в некоторых клавиатурах ) расположена выше клавиши Enter. При нажатии на эту клавишу курсор перемещается на позицию влево, стирая находящийся там символ.

Print Screen позволяет вывести на принтер содержимое экрана.

Insert меняет режим ввода символов в ранее набранный текст: ввод с раздвижкой символов (вставка) или ввод с заменой символов (замена).

Delete удаляет символ, находящийся над курсором, со сдвигом остального текста на позицию влево.

Клавиатура со стрелками предназначена для перемещения курсора в указанном направлении.

Scroll Lock переключает клавиши со стрелками в такой режим, при котором они перемещают вниз-вверх не курсор, а сам текст. Обычно эта клавиша программируется для выполнения других функций и редко соответствует первоначальному назначению.

Pause/Break временно приостанавливает выполнение программы. Для продолжения следует нажать любую клавишу. CTRL+BREAK прерывает выполнение программы.

Home перемещает курсор в начало строки.

End перемещает курсор в конец строки.

Page Up перемещает курсор на страницу вверх.

Page Down перемещает курсор на страницу вниз.

Малая цифровая клавиатура является дублирующей и удобна при вводе чисел.

NumLock переключает режимы малой цифровой клавиатуры. При включенном соответствующем световом индикаторе будут печататься цифры. При выключенном индикаторе клавиши малой цифровой клавиатуры управляют курсором.

Видеомонитор

Видеомонитор является устройством вывода информации. На его экран выводятся результаты работы компьютера.

Для генерации видеосигнала монитору в системном блоке имеется специальное устройство – видеоадаптер. Информация об изображении на экране хранится в видеопамяти – специальных микросхемах видеоадаптера.

Качество изображения видеомонитора определяется его разрешающей способностью – количеством точек (пикселей), изображаемых на экране по горизонтали и вертикали, а также минимальным размером точки.

Все современные мониторы относятся к типу SVGA и в зависимости от графического режима поддерживают разрешение: 640 ´ 480, 800 ´ 600, 1024 ´ 768, 1280 ´ 1024, 1600 ´ 1200 точек и более при воспроизведении от 16 до 16 млн. цветов.

Видеомонитор может работать в двух режимах: текстовом и графическом. В текстовом режиме на экране помещается чаще всего 80 столбцов и 25 строк. В каждой ячейке (знакоместе) может размещаться только один из 256 определенных символов. В графическом режиме изображение может быть произвольным, так как оно составляется непосредственно из точек (пикселей).

Мышь

Мышь является устройством ввода информации и представляет собой коробочку с двумя или тремя клавишами.

При движении мыши по плоской поверхности поворачивается встроенный в нижнюю часть корпуса резиновый шарик. Движение шарика фиксируется датчиками, передается в компьютер и отображается на экране дисплея специальным указателем (курсором) мыши.

В последнее время широкое распространение получили оптические мыши. В них специальный оптический сенсор делает с высокой частотой снимки участка поверхности под мышью, подсвечиваемого светодиодом. Полученные снимки обрабатывает специализированный процессор, который и определяет направление движения и скорость перемещения мыши.

С помощью мыши объект может быть указан, выделен, открыт.

Указание объекта осуществляется подведением курсора мыши к этому объекту.

Выделение объекта осуществляется щелчком левой кнопки мыши (в дальнейшем для краткости будем говорить "щелчком") указанного объекта.

Открытие объекта осуществляется двойным щелчком, т.е. щелчки должны быть разделены очень малым промежутком времени. Это требует некоторой тренировки.

Дополнительные устройства компьютера

Принтер служит для вывода информации на бумагу. Различают следующие основные типы принтеров.

- Матричный принтер формирует изображение на бумаге с помощью точечной матрицы. Печатающая головка матричного принтера содержит набор тонких металлических стержней (иголок). Головка движется вдоль печатаемой строки, а стержни в нужный момент ударяют по бумаге через красящую ленту, образуя черные точки. Из отдельных точек формируются буквы, символы и элементы графического изображения.

- Струйный принтер формирует изображение микрокаплями специальных чернил. Этот способ обеспечивает более высокое качество печати, удобен для цветной печати.

- Лазерные принтеры в настоящее время обеспечивают самое высокое качество печати. В этих принтерах изображение переносится на бумагу со специального барабана, к которому за счет облучения лазером электрически притягиваются частички порошка (полимерной краски – тонера). После переноса на бумагу тонер закрепляется (вплавляется в лист).

Сканер – устройство для считывания в компьютер графической и текстовой информации. С помощью специального программного обеспечения компьютер распознает во введенной картинке символы и преобразует их в компьютерные коды. Это позволяет во много раз увеличить скорость ввода информации.

Модемпредставляет собой плату системного блока или отдельное устройство, с помощью которого цифровой сигнал компьютера преобразуется в телефонный электромагнитный сигнал и наоборот. Это позволяет обмениваться информацией с другими компьютерами, объединенными в локальную сеть или подключенными к Интернет.

Одной из основных характеристик модема является скорость передачи данных, которая измеряется в бит/секунду.

Устройства, сочетающие возможности модема и средства для обмена факсимильными изображениями, называются факс-модемами.

Плоттер (графопостроитель) выводит чертежи на бумагу. Как правило, плоттеры используют в системах проектирования (САПР).

Стример – устройство для сохранения на магнитной ленте информации, находящейся на жестком диске.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Ознакомиться с теоретическим материалом.

2. Запустить клавиатурный тренажер. Для этого надо:

– указатель мыши установить на ярлык тренажера;

– произвести двойной щелчок левой кнопкой мыши (т.е. произвести два щелчка с очень малым промежутком времени между ними).

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какие устройства относятся к основным, а какие к дополнительным? Назовите функциональные возможности каждого из устройств.

2. Назовите основные элементы системного блока.

3. Каковы назначение и основные характеристики процессора?

4. Назовите виды памяти ПК.

5. Охарактеризуйте группы клавиш клавиатуры.

6. Перечислите основные характеристики монитора.

7. Какие дополнительные устройства вы знаете? Назначение каждого из них.