Персональные компьютеры

Фундамент информатики образуют вычислительные науки — науки о вычислительных процессах и организации вычислительных машин, систем и сетей. Основным объектом этих наук являются вычислительные машины — устройства для организации вычислений и обработки символьной информации.

Компьютеры — это универсальные электронные вычислительные машины (ЭВМ), используемые для накопления, обработки и передачи информации. Самое широкое распространение получили персональные компьютеры, предназначенные для индивидуальной работы.

Персональные компьютеры — это малогабаритные вычислительные машины, которые могут быть установлены на любом рабочем месте. Наиболее известны и распространены персональные компьютеры IBM PC и Macintosh.

Общий вид персонального компьютера

Минимальный состав персональных компьютеров:

1) системный блок;

2) дисплей;

3) клавиатура.

Дисплей — это устройство отображения информации на электронном экране. Дисплеи в персональных компьютерах могут быть цветными и черно-белыми. Информация на дисплеях обычно отображается как в телевизоре — на экране электронно-лучевой трубки.

Клавиатура содержит клавиши, как правило, латинского и русского алфавитов. Кроме того, на клавиатуре имеются цифры и другие специальные знаки. Нажимая на эти клавиши, можно вводить в компьютер самую разную информацию — числа, слова, фразы, а также команды управления компьютером.

Мышка — устройство, которое подсоединяется к персональному компьютеру электрическим шнуром и которое можно перемещать по столу.

Системный блок содержит процессор и оперативную память. Возможности компьютеров зависят от типа и быстродействия процессора, а также от объемов оперативной и долговременной памяти. Во всех современных персональных компьютерах в системный блок входят также накопители на магнитных дисках.

Процессор — это устройство управления компьютером. Быстродействие компьютеров определяется числом операций, выполняемых процессором за одну секунду. Основной функцией процессоров является автоматическое управление работой ЭВМ с помощью программ, размещаемых в оперативной памяти.

Процессор Intel Pentium III в корпусе FCPGA

В компьютерах первого поколения быстродействие процессоров составляло несколько тысяч операций в секунду, второго поколения — несколько десятков тысяч, а в машинах третьего поколения — несколько сотен тысяч операций в секунду.

Быстродействие персональных компьютеров четвертого поколения — несколько миллионов операций в секунду. В компьютерах следующих поколений быстродействие будет составлять десятки и даже сотни миллионов операций в секунду.

В персональных компьютерах IBM PC используются процессоры фирмы Intel. В компьютерах младших моделей процессоры Intel — 8086, 286, 386 и 486, а в старших моделях процессоры серии Pentium — Pentium, Pentium II, Pentium III и т.д. В персональных компьютерах Macintosh применяются процессоры фирмы Motorola.

Программа — это последовательность команд и данных, которые могут интерпретироваться ЭВМ. Программы определяют конкретные функций и роли ЭВМ от игрового автомата и редактора текстов до рабочего места президента крупной фирмы или страны.

Минимальной единицей информации считается бит. Бит — это величина, принимающая значение 0 или 1. Любая другая информация может быть закодирована последовательностью из нулей и единиц. Именно в таком виде вся информация представляется в памяти ЭВМ.

Единицей памяти в современных ЭВМ считается байт. Байты — это 8-разрядные двоичные числа вида — 00000000, 00000001,..., 11111111. Один байт записывается в виде 8 двоичных знаков информации — нулей и единиц:

1 байт = 8 бит.

Для измерения памяти большого объема используются следующие единицы:

1 Кбайт = 1024 байт (1 килобайт);

1 Мбайт = 1024 Кбайт (1 мегабайт);

1 Гбайт = 1024 Мбайт (1 гигабайт).

Машины первого поколения имели оперативную память порядка нескольких килобайт, компьютеры второго поколения — десятки килобайт, а машины третьего поколения — сотни килобайт.

Оперативная память в персональных компьютерах типа IBM PC и Macintosh составляет несколько мегабайт. В больших современных ЭВМ объем оперативной памяти достигает порядка десятков мегабайт, а в компьютерах новых поколений — сотни и тысячи мегабайт.

Модуль оперативной памяти

Для долговременного хранения информации и программ в персональных компьютерах используются магнитные диски — гибкие и жесткие. Информация в оперативной памяти удаляется после выключения компьютера. Информация на магнитных дисках может храниться после выключения ЭВМ до следующих сеансов работы.

Жесткие диски — это устройства долговременного хранения информации, программ и данных в ЭВМ. В персональных компьютерах жесткие диски находятся внутри системного блока и служат для постоянного хранения программ, данных, архивов и т. п.

Жесткий диск

Объем памяти на жестких дисках в современных компьютерах имеет диапазон от нескольких мегабайт до нескольких гигабайт. В компьютерах новых поколений объем памяти на жестких магнитных дисках будет составлять десятки и сотни гигабайт.

Гибкие диски — это сменные носители информации, на которых программы и данные можно хранить отдельно от ЭВМ. Гибкие диски используются для личного хранения и переноса программ и данных от одного компьютера к другому. Объем памяти на наиболее широко распространенных гибких магнитных дисках составляет от 360 Кбайт до 1,4 Мбайт.

К современным персональным компьютерам может быть подсоединен целый ряд дополнительных устройств. Наиболее часто к ним подключаются принтеры, модемы и компакт-дисководы. Компакт-дисковод — это устройство для считывания компакт-дисков.

Компакт-диски — это оптические диски с голографической записью информации. Особенность компакт-дисков — большой объем записанной на них информации, равной объему информации порядка 500 гибких дисков.

Компакт-диски — это средство для постоянного хранения информации, которая записывается один раз и может многократно считываться на ЭВМ. Компакт-диски — наиболее удобное средство для хранения и переноса больших объемов информации. Объем памяти на компакт-дисках составляет до 780 Мбайт.

Принтер — это печатающее устройство, подсоединяемое к компьютерам. Наибольшее распространение получили три типа принтеров, различающихся скоростью и качеством печати: матричные, струйные и лазерные. Самые простые и дешевые среди них — матричные, самые быстрые и качественные — лазерные, а струйные — самые качественные среди дешевых принтеров.

Модем — это устройство передачи информации по линиям телефонной связи. С помощью модемов персональные компьютеры могут подключаться через телефонную сеть к другим компьютерам, а также входить в различные телекоммуникационные компьютерные сети.

Скорость передачи информации по линиям связи оценивается в бодах и килободах. Скорость в один бод — это передача одного бита в секунду:

1 бод = 1 бит/секунда;

1 Кбод = 1024 бод.

Вопросы

1. Какие устройства входят в состав персональных компьютеров?

2. Что такое процессор?

3. Каково быстродействие современных процессоров?

4. В каких единицах измеряется объем памяти компьютеров?

5. Каков объем оперативной памяти современных компьютеров?

6. Каковы объемы памяти на гибких дисках?

7. Каковы объемы памяти на жестких дисках?

8. Каковы объемы памяти на компакт-дисках?

9. Каковы основные виды принтеров?

10. Что такое модем?