Внутренние устройства персонального компьютера

Жесткий диск. Жесткий диск – основное устройство для долговременного хранения больших объемов данных и программ. На самом деле это не один диск, а группа соосных имеющих магнитное покрытие и вращающихся с высокой скоростью. Таким образом, этот диск имеет не две поверхности, как должно быть у обычного плоского диска, 2n поверхностей, где n – число отдельных дисков в группе. Над каждой поверхностью располагается головка, предназначенная для чтения-записи данных. Управление работой жесткого диска выполняет специальное аппаратно-логическое устройство – контроллер жесткого диска.

К основным параметрам жестких дисков относятся емкость и производительность.

Емкость – это количество информации, способной разместиться на диске.

Производительность включает в себя два параметра: скорость передачи данных (чтения-записи) и время доступа к данным (интервал времени, необходимый для поиска нужных данных), которое в свою очередь зависит от скорости вращения диска.

Дисковод гибких дисков. Данные на жестком диске могут храниться годами, однако иногда требуется их перенос с одного компьютера на другой. Для оперативного переноса небольших объемов данных используют так называемые гибкие магнитные диски (дискеты), которые вставляют в специальный накопитель – дисковод. Основными параметрами гибких дисков являются: технологический размер (измеряется в дюймах), плотность записи (измеряется в кратных единицах) и полная емкость. Гибкие магнитные диски различают двух размеров: 5,25 дюйма и 3,5 дюйма. Информационная емкость 5-ти дюймовых дисков составляет 1,2 Мб, 3-х дюймовых – 1,44 Мбайт. Гибкие магнитные диски – ненадежные носители данных. Пыль, грязь, влага, температурные перепады и внешние электромагнитные поля очень часто становятся причиной частичной или полной утраты записей, хранившихся на гибком диске. Поэтому использовать гибкие диски в качестве основного средства хранения данных недопустимо. Их используют только для транспортировки данных или в качестве дополнительного (резервного) средства хранения.

Дисковод компакт-дисков CD-ROM. Аббревиатура CD-ROM переводится на русский язык как постоянное запоминающее устройство на основе компакт-диска. Принцип действия этого устройства состоит в считывании числовых данных с помощью лазерного луча, отражающего от поверхности диска. Цифровая запись на компакт-диске отличается от записи на магнитных дисках очень высокой плотностью, и стандартный компакт-диск может хранить примерно 650 Мбайт данных. Большие объемы данных характерны для мультимедийной информации (графика, музыка, видео), поэтому дисководы CD-ROM относятся к аппаратным средствам мультимедиа. Основным недостатком стандартных дисководов CD-ROM является невозможность записи данных, но параллельно с ними существуют и устройства однократной записи CD-R, и устройства многократной записи CD-RW.

Материнская плата. Материнская плата – основная плата персонального компьютера. На ней размещаются:

- процессор – основная микросхема, выполняющая большинство математических и логических операций;

- микропроцессорный комплект (чипсет) – набор микросхем, управляющих работой внутренних устройств компьютера и определяющих основные функциональные возможности материнской платы;

- шины – наборы проводников, по которым происходит обмен сигналами между внутренними устройствами компьютера;

- оперативная память (оперативно-запоминающее устройство, ОЗУ) – набор микросхем, предназначенных для временного хранения данных, когда компьютер включен;

- ПЗУ (постоянно запоминающее устройство) – микросхема, предназначенная для длительного хранения данных, в том числе и когда компьютер выключен;

- Разъемы для подключения дополнительных устройств (слоты).

Более подробно данные устройства рассмотрим чуть позже.

Видеокарта (видеоадаптер ). Совместно с монитором видеокарта образует видеоподсистему персонального компьютера. Видеокарта не всегда была компонентом ПК. На заре развития персональной вычислительной техники в общей области оперативной памяти существовала небольшая выделенная экранная область памяти, в которую процессор заносил данные об изображении. С переходом от черно-белых мониторов к цветным и с увеличением разрешения экрана (количества точек по горизонтали и вертикали) области видеопамяти стало недостаточно для хранения графических данных, а процессор перестал справляться с построением и обновлением изображения. Тогда и произошло выделение всех операций, связанных с построением изображения, в отдельный блок, получивший название видеоадаптер. Физически видеоадаптер выполнен в виде отдельной дочерней платы, которая вставляется в один из слотов материнской платы и называется видеокартой. Видеоадаптер взял на себя функции видеоконтроллера, видеопроцессора и видеопамяти. В настоящее время применяются видеоадаптеры SVGA, обеспечивающие по выбору воспроизведение до 16,7 миллионов цветов с возможностью произвольного выбора разрешения экрана из стандартного ряда значений (640х480, 800х600, 1024х768, 1152х864, 1280х1024 точек и далее).

Разрешение экрана является одним из важнейших параметров видеоподсистемы. Чем оно выше, тем больше информации можно отобразить на экране, но тем меньше размер каждой отдельной точки и, тем самым, тем меньше видимый размер элементов изображения. Использование завышенного разрешения на мониторе малого размера приводит к тому, что элементы изображения становятся неразборчивыми и работа с документами и программами вызывает утомление органов зрения. Использование заниженного разрешения приводит к тому, что элементы изображения становятся крупными, но на экране их располагается очень мало. Если программа имеет сложную систему управления и большое число экранных элементов, то они не полностью умещаются на экране. Это приводит к снижению производительности труда и неэффективной работе. Таким образом, для каждого размера монитора существует свое оптимальное разрешение экрана, которое должен обеспечить видеоадаптер.

Размер монитора	Оптимальное разрешение экрана
14 дюймов	640х480
15 дюймов	800х600
17 дюймов	1024х766
19 дюймов	1280х1024

Цветовое разрешение (глубина цвета) определяет количество различных оттенков, которые может принимать отдельная точка экрана. Максимально возможное цветовое разрешение зависит от свойств видеоадаптера и, в первую очередь, от количества установленной на нем видеопамяти. Кроме того, оно зависит и от установленного разрешения экрана. При высоком разрешении экрана на каждую точку изображения приходится отводить меньше места в видеопамяти, так что информация о цветах вынужденно оказывается более ограниченной.

Звуковая карта. Звуковая карта явилась одним из наиболее поздних усовершенствований персонального компьютера. Она подключается к одному из слотов материнской платы в виде дочерней карты и выполняет вычислительные операции, связанные с обработкой звука, речи, музыки. Звук воспринимается через внешние звуковые колонки, подключаемые к выходу звуковой карты. Специальный разъем позволяет отправить звуковой сигнал на внешний носитель. Имеется также разъем для подключения микрофона, что позволяет записывать речь или музыку и сохранять их на жестком диске для последующей обработки и использования.