Обзор аппаратного обеспечения компьютера: устройства ввода-вывода

Цель работы: научиться разделять оборудование компьютера на устройства ввода и устройства вывода, определять основные характеристики устройств

Оборудование:ПК с операционной системой Windows XP/7/8.

Теоретические сведения

Устройство ввода-вы́вода — компонент типовой архитектуры ЭВМ, предоставляющий компьютеру возможность взаимодействия с внешним миром и, в частности, с пользователями.

Подразделяются на:

Устройство ввода

Устройство вывода

Устройства ввода-вывода — компоненты ЭВМ с переносными носителями (дисководы), двунаправленные интерфейсы (различные порты компьютера, а также сетевые интерфейсы)

Устройства ввода

Устройства ввода- это, в основном, датчики преобразования не электрических величин (расположение в пространстве, давление, вязкость, скорость, ускорение, освещенность, температура, влажность, перемещение, количественные величины и т.п.) и электрических величин в электрические сигналы воспринимаемые процессором для дальнейшей их обработки в основном в цифровом виде.

Клавиатура

Мышь и тачпад

Планшет

Джойстик

Сканер

Цифровые фото, видеокамеры, веб-камеры

Микрофон

Устройства вывода

Устройства вывода - это преобразователи электрической цифровой информации в вид необходимый для получения требуемого результата, могущего быть как не электрической природы (механические, тепловые, оптические, звуковые), так и электрической природы (трансформаторы, нагреватели, электродвигатели, реле).

Монитор

Графопостроитель

Принтер

Акустическая система

Устройства ввода-вывода

Интерактивная доска

Стример

Дисковод

Сетевая плата

Модем

Ход работы

1. Просмотр установленного оборудования.

Просмотреть установленное в системе оборудования можно двумя способами:

1) Пуск – Настройка – Панель управления – Администрирование - Управление компьютером – Диспетчер устройств

2) Пуск – Панель управления – Система – Оборудование - Диспетчер устройств.

2. Устранение проблем с аппаратными средствами

1) Справка и поддержка – Оборудование или Устранение неполадок

2) в окне Диспетчера устройств выбрать Дисковое устройство – познакомиться с работой Мастера устранения неполадок.

Индивидуальное задание

1. Определить устройства ввода и устройства вывода

2. Дать описание каждому устройству и определить его назначение

3. Определить характеристики устройств ввода-вывода

Содержание отчета

Отчет по практической работе должен содержать следующие пункты:

- название практической работы;

- цель работы;

- краткие теоретические сведения;

- индивидуальное задание для выполнения практической работы;

- краткое описание хода выполнения работы;

- результаты выполнения работы;

- выводы.

Практическая работа №4

Обзор аппаратного обеспечения компьютера: шина

Цель работы: научиться определять количество и предназначение шин с помощью программы AIDA64

Оборудование: ПК с операционной системой WindowsXP/7/8

Теоретические сведения

Компьютерная ши́на в архитектуре компьютера — подсистема, служащая для передачи данных между функциональными блоками компьютера. В устройстве шины можно различить механический, электрический (физический) и логический (управляющий) уровни.

В отличие от соединения точка-точка, к шине обычно можно подключить несколько устройств по одному набору проводников. Каждая шина определяет свой набор коннекторов (соединений) для физического подключения устройств, карт и кабелей.

Компьютерные шины ранних вычислительных машин представляли собой жгуты (пучки соединительных проводов — сигнальных и питания, для компактности и удобства обслуживания увязанных вместе), реализующие параллельные электрические шины с несколькими подключениями. В современных вычислительных системах данный термин используется для любых физических механизмов, предоставляющих такую же логическую функциональность, как параллельные компьютерные шины.

В системную магистраль (системную шину) микропроцессорной системы входит три основные информационные шины: адреса, данных и управления.

Шина данных

— это основная шина, ради которой и создается вся система. Количество ее разрядов (линий связи) определяет скорость и эффективность информационного обмена, а также максимально возможное количество команд. Шина данных всегда двунаправленная, так как предполагает передачу информации в обоих направлениях. Наиболее часто встречающийся тип выходного каскада для линий этой шины — выход с тремя состояниями.

Обычно шина данных имеет 8, 16, 32 или 64 разряда. Понятно, что за один цикл обмена по 64-разрядной шине может передаваться 8 байт информации, а по 8-разрядной — только один байт. Разрядность шины данных определяет и разрядность всей магистрали. Например, когда говорят о 32-разрядной системной магистрали, подразумевается, что она имеет 32-разрядную шину данных.

Шина адреса

— вторая по важности шина, которая определяет максимально возможную сложность микропроцессорной системы, то есть допустимый объем памяти и, следовательно, максимально возможный размер программы и максимально возможный объем запоминаемых данных. Количество адресов, обеспечиваемых шиной адреса, определяется как 2 в N-й ст, где N — количество разрядов. Например, 16-разрядная шина адреса обеспечивает 65536 адресов. Разрядность шины адреса обычно кратна 4 и может достигать 32 и даже 64. Шина адреса может быть однонаправленной (когда магистралью всегда управляет только процессор) или двунаправленной (когда процессор может временно передавать управление магистралью другому устройству, например контроллеру ПДП).

Шина управления

— это вспомогательная шина, управляющие сигналы на которой определяют тип текущего цикла и фиксируют моменты времени, соответствующие разным частям или стадиям цикла. Кроме того, управляющие сигналы обеспечивают согласование работы процессора (или другого хозяина магистрали, задатчика, master) с работой памяти или устройства ввода/вывода (устройства-исполнителя, slave). Управляющие сигналы также обслуживают запрос и предоставление прерываний, запрос и предоставление прямого доступа.

Шины характеризуются разрядностью и частотой.

Разрядность или ширина шины (buswidth) – количество линий связи в шине, т.е. количество битов, которое может быть передано по шине одновременно.

Тактовая частота шины (busfrequency) – частота с которой передаются последовательные биты информации по линиям связи.

PCI (PeripheralComponentInterconnect) – это компьютерная шина ввода/вывода, предназначена для подключения периферийных устройств к системной плате персонального компьютера. Шина PCI поддерживает 32-х/64-х битный обмен данными.

Индивидуальное задание

1. Определить количество и назначение шин.

2. Определить разрядность используемых шин.

Ход работы

1. Установка программы AIDA64.

Запуск установочного файла AIDA64.v5.00.3300 из папки установки

2. Запуск программы AIDA64.

3. Определение количества шин и их предназначение согласно данным программы AIDA64 (Меню AIDA64- Системная плата- Системная плата).

Содержание отчета

Отчет по практической работе должен содержать следующие пункты:

- название практической работы;

- цель работы;

- краткие теоретические сведения;

- индивидуальное задание для выполнения практической работы;

- краткое описание хода выполнения работы;

- результаты выполнения работы;

- выводы.

Пример определения свойств шины

Обзор аппаратного обеспечения компьютера: устройства ввода-вывода - student2.ru

FrontSideBus (FSB, системная шина) — шина, обеспечивающая соединение между x86- и x64-совместимым центральным процессором и внутренними устройствами.

Частота QPI – параметр характеризует скорость обмена данными между процессором и чипсетами.

Практическая работа №5

Обслуживание ввода-вывода

Цель работы: ознакомиться с управлением вводом/выводом в операционных системах Windows, научиться управлять вводом/выводом в операционных системах Windows.

Оборудование:

Персональный компьютер с ОС Windows 7, ХР

Теоретические сведения

Процесс – единица активности операционной системы, создаваемая при запуске программы на выполнение, и обладающая свойствами:

· Отдельное виртуальное адресное пространство

· Код выполняемой программы, загруженный в адресное пространство процесса

· Начальные параметры запуска – аргументы запуска, рабочую папку и т.п.

· Набор привилегий на доступ к системным ресурсам и вызовам· Текущее состояние, включая статус процесса

· Набор потоков, выполняющих код программы в адресном пространстве процесса, имеющих доступ к общим ресурсам процесса

Диспетчер задач в операционных системах семейства MicrosoftWindows — утилита для вывода на экран списка запущенных процессов и потребляемых ими ресурсов (в частности, статус, процессорное время и потребляемая оперативная память). Диспетчер задач отображает приложения, процессы и службы, которые в текущий момент запущены на компьютере.

В диспетчере задач есть 6 вкладок:

1. Приложения

2. Процессы

3. Службы

4. Быстродействие

5. Сеть

6. Пользователи

· Вкладка «Приложения» отображает список запущенных задач (программ) выполняющиеся в настоящий момент не в фоновом режиме, а также отображает их состояние. Также в данном окне можно снять задачу переключиться между задачами и запустить новую задачу при помощи соответствующих кнопок.

· Вкладка «Процессы» отображает список запущенных процессов, имя пользователя запустившего процесс, загрузку центрального процессора в процентном соотношении, а также объем памяти используемого для выполнения процесса. Также присутствует возможность отображать процессы всех пользователей, либо принудительного завершения процесса. Процесс — выполнение пассивных инструкций компьютерной программы на процессоре ЭВМ.

· Вкладка «Службы» показывает, какие службы запущены на компьютере. Службы

· — приложения, автоматически запускаемые системой при запуске ОС Windows и выполняющиеся вне зависимости от статуса пользователя.

· Вкладка «Быстродействие» отображает в графическом режиме загрузку процессора, а также хронологию использования физической памяти компьютера. Очень эффективным инструментом наблюдения является «Монитор ресурсов». С его помощью можно наглядно наблюдать за каждой из сторон «жизни» компьютера.

· Вкладка «Сеть» отображает подключенные сетевые адаптеры, а также сетевую активность.

· Вкладка «Пользователи» отображает список подключенных пользователей.

Командная строка — это компонент Windows, позволяющий вводить команды MS‑DOS и другие команды компьютера. Самое важное свойство командной строки состоит в том, что она позволяет выполнять задачи без помощи графического интерфейса Windows.

Основные команды для работы в командной строке

· Schtasks — выводит выполнение команд по расписанию

· Start — запускает определенную программу или команду в отдельном окне. Taskkill — завершает процесс

· Tasklist — выводит информацию о работающих процессах

Индивидуальное задание

1. Ознакомиться с работой Диспетчера задач Windows.

2. Получить краткую справку по параметрам командной строки

3. Запустить, отследить и закончить работу программы«Блокнот» с помощью командной строки.

Ход работы:

Работа с Диспетчером задач Windows.

1. Запустить Windows

2. Запустить диспетчер задач:

1) Нажатием сочетания клавиш Ctrl+Alt+Del.

2) Перевести курсор на область с показаниями системной даты и времени и нажать правый клик, в выведенном меню следует выбрать «Диспетчер задач».

Командная строка Windows.

1. Для запуска командной строки в режиме Windows необходимо выполнить путь:

(Пуск) > «Все программы» > «Стандартные» > «Командная строка» или нажать клавиши Win+R и ввести командуcmd.exe После этого откроется окно командной строки от имени текущего пользователя.

2. В открывшемся окне командной строки введите команду Help для получения краткой справки по параметрам командной строки.

3. В каталоге командной строки можно работать с такими программами как «WordPad» и «Блокнот».

4. Запустить программу «Блокнот»:

C:\Windows>startnotepad.exe

5. Отследить выполнение процессов в Windows: >tasklist

6. Завершить выполнение процесса: >taskkill /IM notepad.exe

7. Создать и сохранить снимок экрана.

Содержание отчета

Отчет по практической работе должен содержать следующие пункты:

- название практической работы;

- цель работы;

- краткие теоретические сведения;