|
Реферат: Аппаратное обеспечение персональных компьютеров (Программирование)
Гимназия № 7
Реферат
на тему: Аппаратное обеспечение персональных компьютеров
Выполнила: Ученица 10 “Б” класса
Наумова Анна
Проверила: Петухова Г.Н.
Хабаровск 2002 г
ВСТУПЛЕНИЕ. 3
1. ВНУТРЕННИЕ УСТРОЙСТВА ПК. 4
1.1.Микропроцессор 4
1.2 Кэш память 4
1.3 Оперативная память 5
1.4 Контроллеры и адаптеры 5
1.5 Видеоадаптер 6
1.6 Жесткий диск 7
1.7 Внутренний динамик 7
1.8 Звуковая карта 7
1.9 Устройства CD 7
1.9.1 Устройство для чтения компакт-дисков (CD-ROM) 7
1.9.2 Устройство однократной записи CD-R 8
1.9.3 Устройство многократной записи CD-RW 8
1.10 Накопители на гибких дисках (дискетах, флоппи-дисках) 8
1.11 BIOS (Basic Input - Output System) 8
2 ВНЕШНИЕ УСТРОЙСТВА ПК. 8
2.1 Клавиатура 8
2.2 Мышь 9
2.3 Джойстик 9
2.4 Монитор 9
2.5 Принтер 9
2.6 Сканер 9
2.7. Плоттер 9
2.8 Дигитайзер 9
2.9. Модем 10
2.10 Источник бесперебойного питания (ИБП) 10
3. КРАТКАЯ ИСТОРИЯ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТЕХНИКИ. 11
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 14
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ. 16
ВСТУПЛЕНИЕ.
Слово «компьютер» означает «вычислитель». Потребность в автоматизации
обработки данных, в том числе вычислений, возникла очень давно.
В настоящее время индустрия производства компьютеров и программного
обеспечения является одной из наиболее важных сфер экономики развитых и
развивающихся стран. Причины стремительного роста индустрии персональных
компьютеров:
. невысокая стоимость;
. сравнительная выгодность для многих деловых применений;
. простота использования;
. возможность индивидуального взаимодействия с компьютеров без
посредников и ограничений;
. высокие возможности по переработке, хранению и выдаче информации;
. высокая надежность, простота ремонта и эксплуатации;
. возможность расширения и адаптации к особенностям применения
компьютеров;
. наличие программного обеспечения, охватывающего практически все
сферы человеческой деятельности, а также мощных систем для
разработки нового программного обеспечения.
Мощность компьютеров постоянно увеличивается, а область их применения
постоянно расширяется. Компьютеры могут объединяться в сети, что позволяет
миллионам людей легко обмениваться информацией с компьютерами, находящимися
в любой точке земного шара.
Так что же представляет собой это уникальное человеческое изобретение?
Первый признак, по которому разделяют компьютеры, - платформа. Можно
выделить две основные платформы ПК:
Платформа IBM – совместимых компьютеров включает в себя громадный
спектр самых различных компьютеров, от простеньких домашних персоналок до
сложных серверов. Именно с этим типом платформ обычно сталкивается
пользователь. Кстати, совершенно не обязательно, что лучшие IBM –
совместимые компьютеры изготовлены фирмой IBM – породивший этот стандарт
«голубой гигант» сегодня лишь один из великого множества производителей ПК.
Платформа Apple представлена довольно популярными на Западе
компьютерами Macintosh. Они используют своё, особое программное
обеспечение, да и «начинка» их существенно отличается от IBM. Но в России
большого распространения они не получили.
Обычно IBM-совместимые ПК состоят из трех частей (блоков):
. системного блока;
. монитора (дисплея);
. клавиатуры (устройства, позволяющего вводить символы в компьютер).
Компьютеры выпускаются и в портативном варианте – в «наколенном»
(лэптоп 4-12кг), или «блокнотном» (ноутбук 2-6кг), исполнении. Здесь
системный блок, монитор и клавиатура заключены в один корпус:
Если снять корпус системного блока и посмотреть внутрь, то можно
увидеть детали, соответствующее следующей схеме архитектуры ПК:
[pic]
Данная схема является примером внутренней «начинки» компьютера,
естественно, что при наличии или отсутствии тех или иных устройств схема
изменится. Однако есть устройства, которые в любом случае установлены на
современном персональном компьютере. О них-то и пойдёт дальнейший разговор.
1. ВНУТРЕННИЕ УСТРОЙСТВА ПК.
1.1.Микропроцессор
Самым главным элементом в компьютере, его «мозгом» является
микропроцессор – электронная схема, выполняющая все вычисления и обработку
информации. Скорость его работы во многом определяет быстродействие
компьютера. А началось всё с появлением скромной по своим возможностям
микросхемы Intel 4004 – первого микропроцессора, созданного в 1971г.
командой во главе с талантливым изобретателем, доктором Тедом Хоффом.
Изначально эта микросхема предназначалась для микрокалькуляторов и
была изготовлена по заказу японской фирмы. К счастью для всех нас, фирма
эта обанкротилась. С этого момента и началась эпоха персональных
компьютеров. Прошло несколько десятилетий. Ученые выявили закономерность,
назвав её «законом Мура»: ЕЖЕГОДНО МОЩНОСТЬ МИКРОПРОЦЕССОРОВ УДВАИВАЕТСЯ!
На первый взгляд процессор это просто выращенный по специальной
технологии кристалл кремния. Однако камешек этот содержит в себе множество
отдельных элементов – транзисторов, которые в совокупности и наделяют
компьютер способностью «думать». Процессор состоит из нескольких важных
деталей: собственно процессора – «вычислителя» и сопроцессора –
специального блока для операций с «плавающей точкой» (или запятой).
Применяется сопроцессор для особо точных и сложных расчётов, а также для
работы с рядом графических программ.
1.2 Кэш память
Кэш - память первого уровня – небольшая (несколько десятков килобайт)
сверхбыстрая память, предназначена для хранения промежуточных результатов.
Кэш-память второго уровня – память чуть медленнее, зато больше – от
128 до 512Кб. Она может быть интегрирована на самом кристалле процессора, а
может – отдельно, в виде дополнительного кристалла (как на процессорах
Pentium II).
В настоящее время в компьютерах используются процессоры,
разработанные фирмами Intel, AMD, Cyrix и IBM. Процессоры отличаются друг
от друга двумя характеристиками: типом (моделью) и тактовой частотой. Чем
выше тактовая частота, тем выше производительность и цена процессора.
Тактовая частота указывает, сколько элементарных операций (тактов)
выполняется за одну секунду. Тактовая частота измеряется в мегагерцах
(МГц). Современные процессоры фирмы Intel достигают тактовой частоты в 1900
МГц (Pentium 4). Фирма, составляющая наибольшую конкуренцию им AMD,
выпускает процессоры до 1400 МГц (AMD Thunderbird). В соответствие со
стандартом PC2000 – на домашние компьютеры рекомендуется ставить процессор
с тактовой частотой не ниже 500 МГц.
Следует заметить, что разные поколения процессоров выполняют одни и те
же операции (например, деление или умножение) за разное число тактов. Чем
выше поколение процессора, тем, как правило, меньше тактов требуется для
выполнения одних и тех же операций. Например, процессор Intel Pentium II
работает раза в два быстрее, чем процессор Intel CELERON с такой же
тактовой частотой. За 20-ю историю массового развития компьютерного рынка
сменилось семь поколений процессоров фирмы Intel: 8088, 286, 386, 486,
Pentium, Pentium II, Pentium III, Pentium 4. Кроме того, в каждом поколении
существует ещё и целая серия отличающихся друг от друга моделей. Например,
в поколении Pentium II их три: «обычный» Pentium II, «облегчённый вариант»
Celeron и сверхмощный Xeon, предназначенный для больших промышленных
компьютеров. Однако процессоры фирмы Intel очень дороги, здесь и всплывает
конкурент. При гораздо меньшей цене AMD предлагают микропроцессоры в
некоторых параметрах обходящие микропроцессоры Intel. Например, AMD K7
Thunderbird 1000 МГц стоит 2947руб, а процессор Intel Pentium III 1000 МГц
стоит 6318руб.!
1.3 Оперативная память
Оперативная память (RAM, ОЗУ) обеспечивает работу с программным
обеспечением. Из неё процессор и сопроцессор (устройство, помогающее
выполнять процессору сложные математические вычисления) берут программы и
исходные данные для обработки. Характеристика оперативной памяти – объём,
измеряемый в мегабайтах (Мб). Оперативная память выпускается в виде
микросхем, собранных в специальные модули: SIMM, DIMM или новейший модуль
RIMM. Каждый модуль может вмешать от 1 до 512 Мб. Лучшие модули памяти,
поступающие на наш рынок, украшены лейблом Kingstone, Micron, Samsung.
Конечно, «безымянные» модули собираются из таких же микросхем и стоят
намного дешевле, но переплата нескольких десятков долларов за фирму себя
окупает.
Чтобы компьютер работал, необходимо, чтобы в его оперативной памяти
находились программа и данные. А попадают они туда из различных устройств
компьютера. Таким образом, для компьютера необходим обмен информацией между
оперативной памятью и внешними устройствами. Такой обмен называется вводом-
выводом. Но этот обмен не происходит непосредственно: между любым внешним
устройством и оперативной памятью в компьютере имеются два промежуточных
звена:
1.4 Контроллеры и адаптеры
1) Для каждого внешнего устройства в компьютере имеется электронная
схема (контроллер или адаптер), которая им управляет. Некоторые контроллеры
(например, контроллер дисков) могут управлять сразу несколькими
устройствами.
2) Все контроллеры и адаптеры взаимодействуют с процессором и
оперативной памятью через системную магистраль передачи данных, называемой
шиной. Шина – системная плата, обеспечивающая ввод-вывод информации.
Характеристикой шины является скорость обмена.
Основные типы шин (расположены в порядке улучшения характеристик):
ISA, EISA, VESA, PCI, AGP. Разъёмы-«слоты» стандарта PCI. Родился он около
10 лет назад и сегодня является основным стандартом слотов для подключения
дополнительных устройств. Разъёмы PCI – обычно самые короткие, белого
цвета, разделенные своеобразной «перемычкой» на две неравные части. Ранее в
слот PCI устанавливалась и видео карта, теперь для этой цели служит разъем
AGP (Advanced Graphic Port). Это специальный, более быстрый с точки зрения
пропускной способности слот. Остальные слоты в новые компьютеры не
устанавливаются.
Для упрощения подключения устройств электронные схемы состоят из
нескольких модулей – электронных плат. На основной плате компьютера –
системной (материнской) – располагаются процессор, сопроцессор, оперативная
память и шина. Схемы, управляющие внешними устройствами компьютера
(контроллеры или адаптеры), находятся на отдельных платах вставляющихся в
унифицированные разъёмы (слоты) на материнской плате. «Гнездо» для
установки процессора: для каждого форм-фактора процессора существует свой
тип материнской платы, как правило, несовместимый с другими процессорами.
Так в гнездо для процессора Pentium III нельзя установить процессор AMD
K7. И наоборот.
Итак, сегодня на рынке существует три материнских платы, для установки
трёх разных классов процессоров:
. платы с разъёмом Slot 1 предназначены для процессоров фирмы Intel.
Тип разъёма – слот (длинное щелевидное гнездо).
. платы с разъёмом Socket-370 предназначены для установки новых
процессоров Celeron фирмы Intel (частота от 400 МГц). Тип разъёма –
квадратное гнездо.
. платы с разъёмом Super Socket 7 (Socket A) предназначены для
«альтернативных» процессоров фирм AMD, Cyrix, IBM и других. Тип
разъёма – квадратное гнездо.
Одним из контроллеров, которые присутствуют во всех компьютерах,
является контроллер портов ввода-вывода.
Типы портов:
. параллельные (LPT1-LPT4), к ним обычно присоединяют принтеры и
сканеры;
. последовательные асинхронные порты (COM1-COM4), к ним
подсоединяются мышь, модем и т. д.;
. игровой порт – для подключения джойстика;
. порт USB (USB 2) – недавняя разработка - порт с наивысшей скоростью
ввода-вывода, к нему подключаются новые модели принтеров, сканеров,
модемов, мониторов и т.д. Одним из его достоинств является
возможность подключения целой цепочки устройств. Например, через
один порт USB подключен принтер, через принтер подключен сканер и
т.д.
Некоторые устройства могут подключать и к параллельным, и к
последовательным портам, и к порту USB (USB 2). Самый быстрый обмен
осуществляется через порт USB 2, затем USB, параллельные же порты выполняют
ввод-вывод с большей скоростью, чем последовательные (за счет использования
большего числа проводов в кабеле).
1.5 Видеоадаптер
Видеоадаптер (видеоконтроллер, видеокарта) предназначен для работы в
графическом режиме. Главной задачей современной видеокарты является
поддержка объёмной, трёхмерной графики (3D). Никогда не помешает и
дополнительная возможность видеокарт – TV тюнер – приём телевизионного
сигнала. Главной характеристикой является объём памяти. Современные
графические приложения и игры требуют от видеокарты наличие как можно
большего количества памяти (желательно 16, 32, а ещё лучше 64 Мб). Однако
не все могут позволить купить себе даже 16 Мб видеокарту, поскольку цены на
них остаются ещё достаточно высокими.
1.6 Жесткий диск
Жесткий диск (винчестер, HDD) – предназначен для постоянного хранения
информации, используемой при работе компьютера: операционной системы,
документов, игр и т.д. Основными характеристиками жесткого диска являются
его емкость, измеряемая в гигабайтах (Гб), скорость чтения данных, среднее
время доступа, размер кэш-памяти. Для современного домашнего компьютера
необходим жесткий диск объёмом не менее 10 Гб. Информация хранится на одной
или нескольких круглых пластинках с магнитным слоем, над которыми летают
магнитные записывающие головки. Винчестеры подключаются к материнской плате
с помощью специальных шлейфов-кабелей, каждый из которых рассчитан на два
устройства.
1.7 Внутренний динамик
Внутренний динамик (PC Speaker) – устройство, предназначенное для
вывода системных звуковых сообщений. Например, в начале загрузки компьютера
происходит тестирование оборудования. Ниже приведена таблица звуковых
сигналов, возникающих при самотестировании компьютера.
|Протяжённость и |Значение сигналов |
|количество гудков | |
|1 короткий |Все блоки функционируют нормально |
|2 коротких |Ошибка связана с монитором |
|Нет гудков |Неисправность источника питания или системной |
| |платы |
|Непрерывный гудок |Неисправность источника питания или системной |
| |платы |
|Повторяющиеся короткие|Неисправность источника питания или системной |
|гудки |платы |
|1 длинный и 1 короткий|Неисправность системной платы |
|1 длинный и 2 коротких|Неисправность видеокарты |
|1 длинный и 3 коротких|Неисправность видеокарты |
Кроме того, внутренний динамик может использоваться некоторыми DOS
программами и играми.
1.8 Звуковая карта
Звуковая карта – устройство, необходимое для редактирования и вывода
звука, посредством звуковых колонок. Существуют 8, 16 и 20 разрядные
(битные) карты. Для домашнего компьютера хватает 16 битной звуковой карты,
поскольку 20 битные – профессиональные карты для программистов,
занимающихся музыкой на компьютере, да и стоит такая карта намного дороже
других.
1.9 Устройства CD
1.9.1 Устройство для чтения компакт-дисков (CD-ROM)
Устройство для чтения компакт-дисков (CD-ROM) предназначено для чтения
записей на компакт-дисках. Достоинства устройства – большая емкость дисков,
быстрый доступ, надежность, универсальность, низкая стоимость. Основное
понятие, характеризующее работу данного устройства – скорость. Самые первые
CD-ROM – 1-скоростные. Сейчас появились 52-скоростные CD-ROM. Что значит 52
скоростной привод? Это значит, что он читает данные в 52 раза быстрее
самого первого 1 скоростного (150 Кб/с) CD-ROM. Следовательно, 52 умножаем
на 150… 7800 килобайт в секунду! Главный недостаток стандартных дисководов
CD-ROM – не возможность записи информации. Для этого необходимы другие
устройства:
1.9.2 Устройство однократной записи CD-R
CD-R – дисковод с возможностью однократной записи информации на
специальный диск, в России их называют «болванками». Запись на эти диски
осуществляется благодаря наличию на них особого светочувствительного слоя,
выгорающего под воздействием высокотемпературного лазерного луча.
1.9.3 Устройство многократной записи CD-RW
CD-RW – дисковод с возможностью многократной записи информации. Это
устройство работает совершенно по другому принципу и совсем другими
дисками, чем CD-R.
В последнее время всё большее распространение получает DVD-ROM –
устройство, предназначенное для чтения дисков формата DVD.
1.10 Накопители на гибких дисках (дискетах, флоппи-дисках)
Накопители на гибких дисках (дискетах, флоппи-дисках) позволяют
переносить документы с одного компьютера на другой, хранить информацию.
Основным недостатком накопителя служит его малая емкость (всего 1,44 Мб) и
ненадежность хранения информации. Однако именно этот способ для многих
российских пользователей является единственной возможностью перенести
информацию на другой компьютер. На компьютерах последних лет выпуска
устанавливаются дисководы для дискет размером 3,5 дюйма (89мм).
Раньше использовались накопители размером 5,25 дюймов. Они, не смотря
на свои размеры, обладают меньшей емкостью и менее надежны и долговечны.
Оба типа дискет обладают защитой от записи (перемычка на защитном корпусе
дискеты). В последнее время стали появляться альтернативные устройства:
внешние дисководы, с дисками емкостью до 1,5 Гб и намного большей скоростью
чтения, нежели дисковод флоппи-дисков, однако они ещё мало распространены и
весьма недёшевы.
1.11 BIOS (Basic Input - Output System)
BIOS (Basic Input - Output System) – базовая система ввода-вывода –
микросхема, установленная на материнской плате. Именно здесь хранятся
основные настройки компьютера. С помощью BIOS можно изменить скорость
работы процессора, параметры работы для других внутренних и некоторых
внешних устройств компьютера. BIOS – это первый и самый важный из мостиков,
связующий между собой аппаратную и программную часть компьютера. Поэтому
для современных BIOS немало важными особенностями является возможность её
обновления, работы со стандартом Plag&Play (включи и работай), возможность
загрузки компьютера с CD-ROM, сети и дисководов ZIP.
2 ВНЕШНИЕ УСТРОЙСТВА ПК.
2.1 Клавиатура
Клавиатура – устройство, предназначенное для ввода в компьютер
информации от пользователя. Современная клавиатура состоит из 104
укреплённых в едином корпусе клавиш.
2.2 Мышь
Мышь – манипулятор для ввода информации в компьютер. Он необходим для
работы с графическими пакетами, чертежами, при разработке схем и при работе
в новых операционных системах. Основной характеристикой мыши является
разрешающая способность, измеряемая в точках на дюйм (dpi). Неплохо иметь
также специальный коврик под мышь, что обеспечивает её сохранность и
долговечность. Самые простые и дешевые модели – оптико-механические. Более
дорогие и надёжные модели «мышек» - оптические. А самым большим шиком
считаются инфракрасные беспроводные мыши. Сочетания такого зверя с
инфракрасной клавиатурой – верх компьютерного шика.
2.3 Джойстик
Джойстик - манипулятор в виде укрепленной на шарнире ручки с
кнопками, употребляется в компьютерных играх.
2.4 Монитор
Монитор (дисплей) - устройство, предназначенное для вывода на экран
текстовой и графической информации. От качества монитора зависит
сохранность зрения и обще утомляемость при работе. Мониторы имеют
стандартный размер диагонали в 14,15,17,19,20 и 21 дюйм. Однако в настоящее
время мониторы с 14 дюймовым экраном не выпускают. Для домашнего компьютера
вполне хватит монитора с 15 или 17 дюймовым экраном.
2.5 Принтер
Принтер – устройство, предназначенное для вывода текстовой и
графической информации на бумагу. Различают матричные, струйные и лазерные
принтеры (расположены в порядке улучшения качества и скорости печати).
Принтеры бывают цветные (струйные и лазерные) и черно-белые (матричные и
лазерные).
2.6 Сканер
Сканер – устройство для ввода в компьютер текстовой и графической
информации. Сканеры бывают ручные, настольные и даже напольные. Ручные
сканеры дешевле прочих, но качество и точность сканирования у них очень
малы. Настольные планшетные сканеры позволяют достигать намного лучшего
результата, но цена таких сканеров намного выше.
2.7. Плоттер
Плоттер – устройство, позволяющее выводить графическую информацию на
бумагу или другие носители. Типовые задачи для плоттеров – выполнение
различных чертежей, схем, рисунков, графиков, карт и т.п. Современные
плоттеры классифицируются по формату использования бумаги и типу пишущего
механизма. Цена плоттера и расходных материалов, как правило, достаточно
высока. Но качество близко к полиграфическому и оправдывает все затраты.
2.8 Дигитайзер
Дигитайзер – приспособление для ввода графической информации в
компьютер, а проще – для рисования. На планшете чувствительным к нажатию
специального карандаша – стилуса. Изображение моментально с планшета
переносится на экран монитора. В комплекте с дигитайзером поставляется 4-
кнопочная «мышь». Формат планшетов – от А4 до А0. Естественно, что данное
устройство очень дорого для обычного пользователя. А вот для дизайнеров и
художников-полиграфистов это устройство незаменимый помощник, быстро
окупающий себя.
2.9. Модем
Модем (модулятор-демодулятор)- устройство, позволяющее компьютеру
выходить на связь с другим компьютером посредством телефонных линий. По
своему внешнему виду и месту установки модемы подразделяются на внутренние
(internal) и внешние (external). Внутренние модемы представляют собой
электронную плату, устанавливаемую непосредственно в компьютер, а внешние -
автономное устройство, подсоединяемое к одному из портов. Внешний модем
стоит дороже внутреннего того же типа из-за внешней привлекательности и
более легкой установки. Основной параметр в работе модема - скорость
передачи данных. Она измеряется в bps (бит в секунду). Сегодня достаточно
хорошим модемом считается модем со скоростью 33600 bps (около 230Kb в
минуту). Также важными показателями в современных модемах является наличие
режима коррекции ошибок и режима сжатия данных.
Первый режим обеспечивает дополнительные сигналы, посредством которых
модемы осуществляют проверку данных на двух концах линии и отбрасывают
немаркированную информацию, а второй сжимает информацию для более быстрой и
четкой ее передачи, а затем восстанавливает ее на получающем модеме. Оба
эти режима заметно увеличивают скорость и чистоту передачи информации,
особенно в российских телефонных линиях.
Также существуют мировые стандарты скорости модема, сжатия данных и
коррекции ошибок. Сейчас на мировом рынке модемов фактически правят 2
фирмы: ZyXEL и US Robotics. Они производят самые скоростные и самые
качественные модемы. Очень дорогие суперсовременные модемы ZyXEL имеют
возможность воспроизведения голоса, записанного в цифровом режиме и сжатия
речевых сигналов, что позволяет использовать их в качестве автоответчиков.
Также некоторые модели ZyXEL и US Robotics Courier снабжены переключателем
речь/данные, встроенным тестированием, определителем номера и другими
полезными функциями.
Последние годы спрос на модемы стал достаточно высок, т.к. они
необходимы практически каждому работающему на компьютере человеку. Модемы
позволяют достаточно быстро передавать с одного компьютера на другой пакеты
документов и связываться по электронной почте, а также обеспечивают доступ
в глобальные мировые сети.
2.10 Источник бесперебойного питания (ИБП)
Источник бесперебойного питания (ИБП) – устройство, предназначенное
для защиты компьютера от скачков напряжения или отключения электроэнергии.
Для надёжной работы компьютера ему необходимо устойчивое питание. Как
показывает исследование фирмы IBM, за месяц практически каждый компьютер
испытывает 128 нарушений электропитания – от скачков напряжения (которые
могут привести к повреждению оборудования) до мгновенных и длительных
понижений напряжения и отключения питания, которые могут вызвать потерю
данных. ИБП при малейших колебаниях напряжения мгновенно переключает
компьютер на аварийное питание от резервных батарей, позволяя продолжить
работу при кратковременном отключении или корректно завершить работу при
длительном отключении электроэнергии.
Конечно, ИБП не дёшевы, но они гораздо дешевле вашего оборудования и
тем более той информации, которая хранится на ваших дисках. Лучшими в мире
источниками бесперебойного питания считаются APC. Стоимость простых моделей
от 2350руб.
3. КРАТКАЯ ИСТОРИЯ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТЕХНИКИ.
1623г. Первая «считающая машина», созданная Уильямом Шикардом. Это
довольно громоздкий аппарат мог применять простые арифметические действия
(сложение, вычитание) с 7-значными числами.
1644г. «Вычислитель» Блеза Паскаля – первая по настоящему популярная
считающая машина, производившая арифметические действия над 5-значными
числами.
1668г. Вычислитель сера Сэмюэля Морланда, предназначавшийся для
финансовых операций.
1674г. Вильгельм Годфрид фон Лейбниц сконструировал механическую
счётную машину, которая умела производить не только операции сложения и
вычитания, но и умножения!
1820г. Первый калькулятор – «Арифмометр» Шарля де Кольмара.
Продержалось на рынке (с некоторыми усовершенствованиями) целых 90 лет!
1834г. Знаменитая «Аналитическая машина» Чарльза Бэббиджа – первый
программируемый компьютер, использовавший примитивные программы на
перфокартах.
1871г. Бэббидж создал прототип аналитического устройства компьютера и
печатающее устройство – принтер.
1886г. Дорр Фелт создал Comptometer – первое устройство с клавишным
вводом данных.
1890г. В США произведена перепись населения – впервые в этом
участвовала «считающая машина», созданная Германом Холлритом.
1935г. Корпорация IBM (International Business Machines) начала выпуск
массовых вычислителей IBM-601.
1937г. Математик Алан Тюринг создал «математическую модель»
компьютера, получившую название «Машина Тюринга».
1938г. Кондрад Цузе, друг и коллега знаменитого Вернера фон Брауна,
создал в Берлине один из первых компьютеров – V1.
1943г. Говард Эйкен создает «ASCC Mark I» - машину, считающуюся
дедушкой современных компьютеров. Её вес составлял более 7 тонн и состоял
из 750 000 частей. Машина применялась в военных целях – для расчёта
артиллерийских таблиц.
1945г. Джон фон Нейман разработал теоретическую модель устройства
компьютера – первое в мире описание компьютера, использовавшего загружаемые
извне программы. В этом же году Мочли и Эккерт создали ENIAC –самый
грандиозный и мощный ламповый компьютер той эпохи. Компьютер весит более 70
тон и содержит в себе почти 18 тысяч электронных ламп. Рабочая частота
компьютера не превышает 100КГц (несколько сот операций в секунду).
1956г. В Массачусетском технологическом институте создан первый
компьютер на транзисторной основе. В этом же году IBM создала первый
накопитель информации – прототип винчестера – жёсткий диск КАМАС 305.
1958-1959г. Д. Килби и Р. Нойс создали уникальную цепь логических
элементов на поверхности кремниевого кристалла, соединённого алюминиевыми
контактами – первый прототип микропроцессора, интегральную микросхему.
1960г. АТ разработали первый модем.
1963г. Дуглас Энгельбарт получил патент на изобретённый им манипулятор
– «мышь».
1968г. Основание фирмы Intel Робертом Нойсем и Гордоном Мурем.
1969г. Intel представляет первую микросхему оперативной памяти объёмом
1 Кб. В этом же году фирма Xerox создаёт технологию лазерного копирования
изображений, которая через много лет ляжет в основу технологии печати
лазерных принтеров. Первые «ксероксы».
1971г. ПО заказу японского производителя микрокалькуляторов Busicom
команда разработчиков Intel под руководством Теда Хоффа создаёт первый 4-
разрядный микропроцессор Intel-4004. Скорость процессора – 60 тысяч
операций в секунду. В этом же году команда и исследователей лаборатории IBM
в Сан-Хосе создает первый 8-дюймовый «флоппи-диск».
1972г. Новый микропроцессор от Intel – 8-разрядный Intel-8008. Xerox
создаёт первый микрокомпьютер Dynabook, размером чуть больше записной
книжки.
1973г. В научно-исследовательском центре Xerox создан прототип первого
персонального компьютера. Первый герой, появившийся на экране, - Коржик,
персонаж детского телесериала «Улица Сезам». В этом же году Scelbi Computer
Consulting Company выпускает на рынок первый готовый персональный
компьютер, укомплектованный процессором Intel-8008 и с 1 Кб оперативной
памяти. В этом же году IBM представляет жёсткий диск IBM 3340. Ёмкость
диска составляла 16 Кб, он содержал 30 магнитных цилиндров по 30 дорожек в
каждом. Из-за этого и был назван «винчестером» (30/30” – марка знаменитой
винтовки). И в этом же году Боб Мэткэлф изобретает систему связи
компьютеров, получившую название Ethernet.
1974г. Новый процессор от Intel – 8-разрядный Intel-8080. Скорость 640
тысяч операций в секунду. В скором времени на рынке появляется недорогой
компьютер Altair на основе этого процессора, работающий под управлением
операционной системы CP/M. В этом же году первый процессор выпускает
главный конкурент Intel в 70-х годах – фирма Zilog.
1975г. IBM выпускает первый лэптоп. Первой музыкальной композицией,
воспроизведённой с помощью компьютера, слала мелодия песни The Beatles
«Fool On The Hill».
1976г. Фирма Advanced Micro Devices (AMD) получает право на
копирование инструкций и микрокода процессоров Intel. Начало «войны
процессоров». В этом же году Стив Возняк и Стив Джобс собирают в
собственной гаражной мастерской компьютер серии Apple. А 1 апреля того же
года на свет появляется компания Apple Computer. Компьютер Apple I
поступает в широкую продажу с весьма сакраментальной цифрой на ценнике –
666.66$.
1977г. В продажу поступают массовые компьютеры Commodore и Apple II.
Который снабжён оперативной памятью в 4 Кб, постоянной памятью 16 Кб,
клавиатурой и дисплеем. Цена за всё удовольствие - 1300$. Apple II
обзаводится модной добавкой – дисководом флоппи-дисков.
1978г. Intel представляет новый микропроцессор – 16 разрядный Intel-
8086, работающий с частотой 4,77 МГц (330 тысяч операций в секунду).
Основана компания Hayes – будущий лидер в производстве модемов. Commodore
выпустила на рынок первые модели матричных принтеров.
1979г. Появление процессора Intel-8088, а также первых видеоигр и
компьютерных приставок для них. Японская фирма NEC выпускает первый
микропроцессор в этой стране. Hayes выпускает первый модем со скоростью 300
бод, предназначенный для нового компьютера Apple.
1980г. Компьютер Atari становится самым популярным компьютером года.
Seagate Technologies представляет первый винчестер для персональных
компьютеров – жёсткий диск диаметров 5.25 дюймов.
1981г. Появляется компьютер Apple III. Intel представляет первый
сопроцессор. Основана фирма Creative Technology (Сингапур) – создатель
первой звуковой карты. Появляется в продаже первый жесткий массовый диск
ёмкостью 5 Мб и стоимостью 1700$.
1982г. На рынке появляется новая модель от IBM – знаменитая IBM PC AT
– и первые клоны IBM PC. IBM представляет процессор 16-разрядный 80286.
Рабочая частота 6 МГц. (1,5 млн. операций в секунду). Hercules представляет
первую чёрно-белую видеокарту – Hercules Graphics Adapter (HGA).
1983г. Commodore выпускает первый портативный компьютер с цветным
дисплеем (5 цветов). Вес компьютера 10кг, цена 1600$. IBM представляет
компьютер IBM PC XT, укомплектованный 10 Мб жёстким диском, дисководом на
360 Кб и 128 (позднее 768) Кб оперативной памяти. Цена компьютера
составляла 5000$. Выпущен миллионный компьютер Apple II. Появляются первые
модули памяти SIMM. Philips и Sony представляют миру технологию CD-ROM.
1984г. Apple выпускает модем на 1200 бод. Hewlett-Packard выпускает
первый лазерный принтер серии LaserJet с разрешением до 300 dpi. Philips
выпускает первый дисковод CD-ROM. IBM представляет первые мониторы и
видеоадаптеры EGA (16 цветов, разрешение - 630х350 точек на дюйм), а также
профессиональные 14-дюймовые мониторы, поддерживающие 256 цветов и
разрешение в 640х480 точек.
1985г. Новый процессор от Intel – 32 разрядный 80386DX (со встроенным
сопроцессором). Рабочая частота 16 МГц, скорость около 5 млн. операций в
секунду. Первый модем от U.S. Robotics – Courier 2400 бод.
1986г. На компьютере Amiga демонстрируется первый анимационный ролик со
звуковыми эффектами. Рождение технологии мультимедиа. Рождение стандарта
SCSI (Small Computer System Interface).
1987г. Intel представляет новый вариант процессора 80386DX с рабочей
частотой 20 МГц. Шведским национальным институтом контроля и измерений
утверждается первый стандарт допустимых значений излучения мониторов. U.S.
Robotics представляет модем Courier HST 9600
1988г. Compaq выпускает первый компьютер с оперативной памятью 640 Кб
– стандартная память для всех последующих поколений DOS. Hewlett-Packard
выпускает первый струйный принтер серии DeskJet. Стив Джобс и основанная им
компания NexT выпускает первую рабочую станцию, оснащённую новым
процессором Motorola, фантастическим для того времени объёмом памяти (8
Мб), 17-дюймовым монитором и жёстким диском на 256 Мб. Цена компьютера –
6500$.
1989г. Creative Labs представляет Sound Blaster 1.0, 8-битную
монофоническую звуковую карту. Рождение стандарта SuperVGA (разрешение
800х600 точек с поддержкой 16 тысяч цветов).
1990г. Рождение сети Интернет. Intel представляет новый процессор - 32-
разрядный 80486SX. Скорость 27 миллионов операций в секунду. IBM
представляет новый стандарт видеоплат – XGA – в качестве замены
традиционному VGA (разрешение 1024х768 точек с поддержкой 65 тысяч цветов).
1991г. Apple представляет первый монохромный ручной сканер. AMD
представляет усовершенствованные «клоны» процессоров Intel – 386DX с
тактовой частотой 40 МГц и 486SX с частотой 20 МГц. Первая стерео
музыкальная карта – 8-битный Sound Blaster Pro.
1992г. NEC выпускает первый привод CD-ROM с удвоенной скорость (2х).
1993г. Intel представляет новый стандарт шины и слота для подключения
дополнительных плат – PCI. Первый процессор нового поколения процессоров
Intel – 32-разрядный Pentium. Рабочая частота от 60 МГ, быстродействие – от
100 млн. операций в секунду. Microsoft и Intel совместно с крупнейшими
производителями ПК вырабатывают технологию Plug&Play (включи и работай),
допускающую автоматическое распознавание компьютером новых устройств, а
также их конфигурацию.
1994г. Iomega представляет диски и дисководы ZIP и JAZ – альтернативу
существующим дискетам 1.44 Мб. US Robotics выпускает первый модем со
скоростью 28800 бод.
1995г. Анонсирован стандарт новых носителей на лазерных дисках – DVD.
AMD выпускает последний процессор поколения 486 – AMD 486DX-120. Intel
представляет процессор Pentium Pro, предназначенный для мощных рабочих
станций. Компания 3dfx выпускает набор микросхем Voodoo, который лёг в
основу первых ускорителей трёхмерной графики для домашних ПК. Первые очки и
шлемы «виртуальной реальности» для домашних ПК.
1996г. Рождение шины USB. Intel выпускает процессор Pentium MMX с
поддержкой новых инструкций для работы с мультимедиа. Начало производства
массовых жидкокристаллических мониторов для домашних ПК.
1997г. Появление процессоров Pentium II, и альтернативных процессоров
AMD K6. Первые дисководы DVD. Выпуск первых звуковых плат формата PCI.
Новый графический порт AGP.
1998г. Apple выпускает новый компьютер iMac, отличающийся своей мощью
и потрясающим дизайном. Выпуск процессоров Celeron с урезанной кэш-памятью
второго уровня. «Трёхмерная революция»: на рынке появляется десяток новых
моделей трёхмерных ускорителей, интегрированных в обычные видеокарты. В
течение года прекращён выпуск видеокарт без 3D-ускорителей.
1999г. Выпуск новых процессоров Pentium III.
2000-2001г.г. Жёсткая конкурентная борьба между Intel и AMD, приведшая
к созданию процессоров с ужасающей скоростью 1900 МГц. Это привело и к
росту оперативной памяти, объёму жёстких дисков и видеокарт и т.д.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Развитие электронной промышленности осуществляется такими быстрыми
темпами, что буквально через один год, сегодняшнее "чудо техники"
становится морально устаревшим. Однако принципы устройства компьютера
остаются неизменными еще с того момента, как знаменитый математик Джон
фон Нейман в 1945 году подготовил доклад об устройстве и функционировании
универсальных вычислительных устройств.
К тому же, каждый пользователь, эксплуатирующий персональный
компьютер, знает круг задач для решения, которых он использует компьютер,
следовательно, и 10 лет назад приобретенная "286-я машина" исправно
работающая, удовлетворяющая запросы того или иного специалиста является
незаменимым его помощником в повседневном труде.
Поэтому рассмотренная выше тема дает наглядное представление о том,
какое ведущее место в жизни общества занимают в настоящее время
персональные компьютеры, сфера применения которых безгранична.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.
1. Леонтьев В.П. ПК: универсальный справочник пользователя Москва 2000.
2. Фигурнов В.Э. IBM PC для пользователя, изд.5-е С.-Перетбург, АО «Коруна»
1994.
3. Каталог «Весь компьютерный мир» декабрь 1995.
4.Прейскурант «ТелеКом Ростов» Ростов на Дону, сентябрь 2001.
5. Журнал «Домашний компьютер» август 2001г.
-----------------------
мышь
клавиатура
системный блок
монитор
Реферат на тему: Аппаратные средства ПК
Реферат на тему:
Аппаратные средства ПК
Студента СПБГУТД
Группа № 1-ЭД-2 «В»
Меркоева Дмитрия
Санкт-Петербург
2004 год
Оглавление:
Введение……………………………………………………….3
Конфигурация персонального компьютера.......................3
Материнская плата…………………………………………..5
BIOS…………………………………………………………….6
IBM PC и принцип открытой архитектуры……………….8
Введение
В наше время трудно представить себе, что без компьютеров можно
обойтись. А ведь не так давно, до начала 70-х годов вычислительные машины
были доступны весьма ограниченному кругу специалистов, а их применение, как
правило, оставалось окутанным завесой секретности и мало известным широкой
публике. Однако в1971 г. произошло событие, которое в корне изменило
ситуацию и с фантастической скоростью превратило компьютер в повседневный
рабочий инструмент десятков миллионов людей. В том вне всякого сомнения
знаменательном году еще почти никому не известная фирма Intel из небольшого
американского городка с красивым названием Санта-Клара (шт. Калифорния),
выпустила первый микропроцессор. Именно ему мы обязаны появлением нового
класса вычислительных систем - персональных компьютеров, которыми теперь
пользуются, по существу, все, от учащихся начальных классов и бухгалтеров
до маститых ученых и инженеров. Этим машинам, не занимающим и половины
поверхности обычного письменного стола, покоряются все новые и новые классы
задач, которые ранее были доступны (а по экономическим соображениям часто и
недоступны - слишком дорого тогда стоило машинное время мэйнфреймов и мини-
ЭВМ) лишь системам, занимавшим не одну сотню квадратных метров. Наверное,
никогда прежде человек не имел в своих руках инструмента, обладающего столь
колоссальной мощью при столь микроскопических размерах.
У персонального компьютера есть два важных преимущества по сравнению
со всеми другими видами компьютеров: он имеет относительно простое
управление и может решать достаточно широкий класс задач.
Если ранее на ЭВМ могли в основном работать только профессиональные
программисты (практически для любой задачи приходилось создавать свою
программу), то теперь ситуация коренным образом изменилась. В настоящее
время разработаны десятки тысяч программ по всем областям знаний. С ними
работают десятки миллионов квалифицированных пользователей.
Согласно статистическим данным, самыми распространенными и
используемыми программами являются операционные системы и текстовые
редакторы.
Знание характеристик компьютерных устройств поможет квалифицированному
пользователю выбрать оптимальную конфигурацию персонального компьютера для
решения поставленной практической задачи.
Конфигурация персонального компьютера
Персональными называются компьютеры, на которых может одновременно
работать только один пользователь. Персональные компьютеры имеют только
одно рабочее место.
Под термином «конфигурация» компьютера понимают список устройств,
входящих в его состав.
В соответствие с принципом открытой архитектуры аппаратное обеспечение
компьютеров (Hardware) может быть весьма различным. Но любой персональный
компьютер имеет обязательный и дополнительный набор устройств.
Обязательный набор устройств:
1. Монитор - устройство вывода текстовой и графической информации.
2. Клавиатура - устройство для ввода текстовой информации.
3. Системный блок - объединение большого количества различных компьютерных
устройств.
В системном блоке находится вся электронная начинка компьютера.
Основными деталями системного блока являются:
4. Процессор - главное компьютерное устройство управления и проведения
вычислений.
5. Материнская плата - устройство для крепления на ней других внутренних
компьютерных устройств.
6. Оперативная память (ОЗУ) - устройство для хранения программы и данных
во время ее работы в компьютере.
7. Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) - устройство для постоянного
хранения некоторых специальных программ и данных.
8. Кэш память - сверхбыстрая память для хранения особо важной информации.
9. Сопроцессор - устройство для выполнения операций с плавающей запятой.
10. Видеокарта - устройство, обеспечивающее вывод информации на монитор.
11. Флоппи дисковод - устройство для хранения и переноса информации между
ПК.
12. Винчестер - основное устройство для хранения информации на компьютере.
13. Блок питания - устройство для распределения электрической энергии между
другими компьютерными устройствами.
14. Контроллеры и шина - предназначены для передачи информации между
внутренними устройствами ПК.
15. Последовательные и параллельные порты - предназначены для подключения
внешних дополнительных устройств к компьютеру.
16. Корпус - предназначен для защиты материнской платы и внутренних
устройств компьютера от повреждений.
Дополнительные устройства, которые можно подключать к компьютеру:
17. Принтер - предназначен для вывода текстовой и графической информации на
бумагу.
18. Дисковод для компакт дисков (CD ROM) - для работы с компакт дисками.
19. Дисководы DVD - современные устройства для работы с носителями данных
объемом до 17 Гбайт.
20. Звуковая карта - устройство для работы со звуковой информацией.
21. Мышь - манипулятор для ввода информации в компьютер.
22. Джойстик - манипулятор для передачи информации о движении в компьютер.
23. Планшет - устройство для работы с компьютерной графикой.
24. TV тюнер является устройством, позволяющим ПК принимать и показывать
программы телевидения.
25. Колонки - внешние устройства для воспроизведения звуков.
26. Факс-модем - устройство для связи между компьютерами через телефонную
линию.
27. Плоттер - устройство для вывода чертежа на бумагу.
28. Сканер - для ввода графических изображений в компьютер.
29. Ленточные накопители - устройства для проведения резервного копирования
данных на магнитную ленту.
30. Источник бесперебойного питания - устройство защиты компьютера от
перебоев в электроснабжении.
31. Накопители на съемных дисках - устройства, в будущем заменяющие флоппи
дисководы.
32. Графический акселератор - устройство для ускорения обработки и вывода
трехмерной графики.
и многое другое...
Для обозначения конфигурации конкретного персонального компьютера
применяют записи стандартного типа. Разберем ее на примере:
Pentium II - 333/ 64 Sdram / 3.1Gb / ATI 3D Char 4 Mb / Mini / CD ROM
24X + SB 16 ESS68
Итак, что это за компьютер? Вначале пишется тип процессора - Pentium
II с тактовой частотой 333 МГц. Далее обозначен объем и тип оперативной
памяти - 64 Мбайта. В ПК встроен винчестер объемом 3.1 Гбайт. Используется
видеокарта ATI 3D Char c 4 Мбайтами видеопамяти, видеокарта оптимизирована
для работы с трехмерной графикой 3D. Корпус MiniTower. Также в состав ПК
входит 24-скоростной дисковод для компакт дисков и простая звуковая карта
Sound Blaster. В стандартную конфигурацию компьютера всегда входит 3.5
дюймовый флоппи-дисковод, поэтому он в записи не указывается. Мышь также
входит в стандартную конфигурацию. Но монитор совместно с данным комплектом
не продается. Его необходимо покупать отдельно. Общий итог - данный
компьютер имеет минимальную стандартную конфигурацию для использования в
офисе и дома весной 1999 г.
Материнская плата
Материнская плата (Mother board) является основной платой компьютера,
т.к. именно на ней крепятся все компьютерные устройства, например,
процессор, звуковая карта и т.д.
Материнские платы собираются на основе специального набора микросхем,
называемого Chipset.В зависимости от типа устанавливаемого процессора,
необходимо использовать различные chipsetы, и получать, т.о. материнские
платы разных типов.
Так, для 486 процессоров существовал специальный тип 486 материнских
плат. Для процессоров Pentium использовались два вида плат: первый для
процессоров с тактовой частотой 60 и 66 МГц, а второй - для всех остальных.
Для последующих типов процессоров также необходимо использовать
соответствующие системные платы. Так, например, для процессора Celeron
используется плата на наборе микросхем 443EX.
Самым популярным производителем материнских плат в России считается
фирма Asustek. Хотя на практике можно использовать компьютеры с материнской
платой различных производителей. Например, A-Bit, A-Trend, Giga - Byte и
другие.
Последней разработкой в области системных плат для настольных ПК стала
технология NLX, и, возможно, именно она окажется ведущей технологией
ближайшего будущего. Платы этого стандарта, на первый взгляд, напоминают
платы LPX, но на самом деле они значительно усовершенствованы. Если на
платы LPX нельзя установить самые новые процессоры из-за их более крупных
размеров и повышенного тепловыделения, то в разработке NLX эти проблемы
прекрасно разрешены. Вот каковы основные преимущества этого нового
стандарта, перед остальными.
• Поддержка современных процессорных технологий. Это особенно важно для
систем с процессором Pentium II, поскольку размер его корпус Single Edge
Contact (т.е. корпуса, с единственным рядом расположенных по периметру
контактов) практически не позволяет устанавливать этот процессор на
платах Baby-AT и LPX. И хотя некоторые производители системных плат все
же предлагают АТХ-системы на основе Pentium II, на их платах остается
место только для двух 72-контактных разъемов модулей SIMM!
• Гибкость по отношению к быстро изменяющимся процессорным технологиям.
Идея гибких систем с объединительной платой нашла новое воплощение в
конструкции плат NLX, установить которые можно быстро и легко, не
разбирая при этом всю систему на части. Но в отличие от традиционных
систем с объединительными платами, у нового стандарта NLX есть поддержка
таких лидеров компьютерной индустрии, как AST, Digital, Gateway, Hewlett-
Packard, IBM, Micron, NEC и другие.
• Поддержка других новых технологий. Речь здесь идет о таких высоко
производительных решениях, как AGP (Accelerated Graphics Port -
ускоренный графический порт), USB (Universal Serial Bus - универсальная
последовательная шина), технологии больших модулей памяти и DIMM. А в
ответ на всевозрастающую роль мультимедиа-приложений разработчики
встроили в новую системную плату еще и поддержку таких возможностей, как
проигрывание назад видеоролика, расширенные графика и звук. И если в
прошлом использование мультимедиа-технологий означало дополнительные
затраты на различные дочерние платы, то теперь необходимость в них
отпала.
Системная плата NLX и платы ввода-вывода (располагающиеся, как и в
конструкции LPX, параллельно системной) теперь легко вставляются и
вынимаются, при этом другие платы, в том числе и расположенные вертикально,
остаются нетронутыми. Легче добраться и до самого процессора, который
охлаждается теперь гораздо лучше, чем в системах с тесно расположенными
компонентами. Поддержка плат расширения различного размера позволяет
выпускать системы различных модификаций.
Стандарт NLX обеспечивает максимальную гибкость систем и самое
оптимальное использование свободного пространства. Даже самые длинные платы
ввода-вывода устанавливаются без труда и не задевают при этом никаких
других системных компонентов, что было настоящей проблемой для компьютеров
типа Baby-AT.
BIOS
BIOS - Базовая система ввода-вывода (Basic Input Output System)
называется так потому, что включает в себя обширный набор программ ввода-
вывода, благодаря которым операционная система и прикладные программы могут
взаимодействовать с различными устройствами как самого компьютера, так и
подключоными к нему. Вообще говоря, в PS система BIOS занимает особое
место. С одной стороны, ее можно рассматривать как составную часть
аппаратных средств, с другой стороны, она является как бы одним из
програмных модулей операционной системы. Сам термин BIOS, видимо,
заимствован из операционной системы CP/M, в которой модуль с подобным
названием был реализован програмно и выполнял примерно подобные действия.
Большинство современных видеоадаптеров, а также контроллеры накопителей
имеют собственную систему BIOS, которая обычно дополняет системную. Во
многих случаях программы, входящие в конкретную BIOS, заменяют
соответствующие програмные модули основной BIOS. Вызов программ BIOS, как
правило, осуществляется через програмные или аппаратные прерывния.
Система BIOS помимо программ взаимодействия с аппаратными средствами на
физическом уровне содержит программу тестирования при включении питания
компьютера POST (Power–On-Self-Test, Самотестирование при включении питания
компьютера). Тестируются основные компоненты, такие как процкссор, память,
вспомогательные микросхемы, приводы дисков, клавиатуру и видеоподсистему.
Если при включении питания компьютера возникают проблемы (BIOS не может
выполнить начальный тест), вы услышите последовательность звуковых
сигналов:
|Код |Значение |
|сигнала | |
|1 |Ошибка регенерации DRAM |
|2 |Отказ схемы четности |
|3 |Отказ базового ОЗУ 64 Кб |
|4 |Отказ системного таймера |
|5 |Отказ процессора |
|6 |Ошибка адресной линии A20 контроллера клавиатуры |
|7 |Ошибка исключения виртуального режима Virtual Mode |
| |Exception |
|8 |Ошибка теста чтения, записи памяти дисплея |
|9 |Ошибка контрольной суммы ROM-BIOS |
Если вы сталкиваетесь с чем-либо подобным, существует высокая
вероятность того, что эта проблема связана с аппаратными средствами.
Система BIOS в PS реализована в виде одной микросхемы, установленной на
материнской плате компьютера.Название ROM BIOS в настоящее время не совсем
справедливо, ибо «ROM» - предполагает использование постоянных запоминающих
устройств (ROM - Read Only Memory), а для хранения кодов BIOS в настоящее
время применяются в основном перепрограммируемые (стираемые электрически
или с помощью ультрафиолетового излучения) запоминающие устройства. Мало
того, наиболее перспективным для хранения системы BIOS является сейчас флэш-
память. Это позволяет легко модифицировать старые или добавлять
дополнительные функции для поддержки новых устройств, подключаемых к
компьютеру.
Поскольку содержимое ROM BIOS фирмы IBM было защищено авторским правом,
то есть его нельзя подвергать копированию, то большинство других
производителей компьютеров вынуждены были использовать микросхемы BIOS
независимых фирм, системы BIOS которых, разумеется, были практически
полностью совместимы с оригиналом. Наиболее известные из этих фирм три:
American Megatrends Inc. (AMI), Award Software и Phoenix Technologies.
Заметим, что конкретные версии BIOS неразрывно связаны с набором микросхем
(chipset), используемым на системной плате. Кстати, компания Phoenix
Technologies считается пионером в производстве лицензионно-чистых BIOS.
Именно в них впервые были реализованы такие функции, как задание типа
жесткого диска, поддержка привода флоппи-дисков емкостью 1,44 Мбайта и т.д.
Более того, считается, что процедура POST этих BIOS имеет самую мощную
диагностику. Справедливости ради надо отметить, что BIOS компании AMI
наиболее распространены. По некоторым данным, AMI занимает около 60% этого
сегмента рынка. Кроме того, из программы Setup AMI BIOS можно вызвать
несколько утилит для тестирования основных компонентов системы и работы с
накопителями. Однако при их использовании особое внимание следует обратить
на тип интерфейса, который использует привод накопителя.
Система BIOS в компьютерах, неразрывно связана с SMOS RAM. Под этим
понимается «неизменяемая» память, в которой хранится информация о текущих
показаниях часов, значении времени для будильника, конфигурации компьютера:
количестве памяти, типах накопителей и т.д. Именно в этой информации
нуждаются программные модули системы BIOS. Своим названием SMOS RAM обязана
тому, что эта память выполнена на основе КМОП-струкгур (CMOS-Complementary
Metal Oxide Semiconductor), которые, как известно, отличаются малым
энергопотреблением. Заметим, что CMOS-память энергонезависима только
постольку, поскольку постоянно подпитывается, например, от аккумулятора,
расположенного на системной плате, или батареи гальванических элементов,
как правило, смонтированной на корпусе системного блока.Большинство
системных плат допускают питание CMOS RAM как от встроенного, так и от
внешнего источника.
В случае повреждения микросхемы CMOS RAM (или разряде батареи или
аккумулятора) программа Setup имеет возможность воспользоваться некой
информацией по умолчанию (BIOS Setup Default Values), которая хранится в
таблице соответствующей микросхемы ROM BIOS. Кстати, на некоторых
материнских платах питание микросхемы CMOS RAM может осуществляться как от
внутреннего, так и от внешнего источника. Выбор определяется установкой
соответствующей перемычки.
Программа Setup поддерживает установку нескольких режимов
энергосбережения, например Doze (дремлющий), Standby (ожидания, или
резервный) и Suspend (приостановки работы). Данные режимы перечислены в
порядке возрастания экономии электроэнергии. Система может переходить в
конкретный режим работы по истечении определенного времени, указанного в
Setup. Кроме того, BIOS обычно поддерживает и спецификацию АРМ (Advanced
Power Management). Как известно, впервые ее предложили фирмы Microsoft и
Intel. В их совместном документе содержались основные принципы разработки
технологии управления потребляемой портативным компьютером мощностью.
Задание полной конфигурации компьютера осуществляется не только
установками из программы Setup, но и замыканием (или размыканием)
соответствующих перемычек на системной плате. Назначение каждой из них
указано в соответствующей документации.
IBM PC и принцип открытой архитектуры
Принцип открытой архитектуры гласит, что компьютеры собираются из
комплектующих, созданных в соответствии с определенными стандартами. Данные
стандарты опубликованы и информационно доступны. При этом пользователь
имеет возможность самостоятельно вставлять в ПК платы самых разных фирм -
производителей и адаптировать свой персональный компьютер к требуемой
деятельности.
До появления персональных компьютеров IBM PC все другие модели были
основаны на принципе «закрытой архитектуры», т.е. все аппаратные средства
были для конечного пользователя «вещью в себе». После того, как
заканчивалась сборка аппарата, он «был обречен на необратимое старение».
Если с производства снималась хоть одна деталь, систему можно было
выбрасывать.
То, что IBM PC стали стандартом персональных машин связано с его очень
удачной конструкцией. Компьютеры IBM могут быть созданы из независимо
изготовленных частей аналогично детскому конструктору. Если работа любой
детали вас не устраивает, ее вынимают и заменяют другой. Ранее, если какая-
нибудь деталь снималась с производства, надо было выбрасывать весь прибор.
Для IBM PC есть десятки предложений по замене. Компьютеры IBM PC созданы в
соответствие с принципом открытой архитектуры
Достоинства принципа открытой архитектуры можно рассмотреть на
следующем примере: Пусть у нас есть простой монофонический плеер. Мы
покупаем и вставляем в него устройство для записи звука. В результате
получаем монофонический магнитофон. Добавляем вторую колонку и слушаем
стерео. Подключаем FM тюнер и получаем магнитолу. Далее осталось сделать
еще один шаг и в результате вместо старого плеера мы имеем - двух кассетную
стерео магнитолу. Просто в дополнение к прежним деталям мы докупили
несколько новых и соединили их вместе. К сожалению, на практике с
магнитофонами данный подход не работает, но с компьютерами все обстоит
намного лучше.
| |
