Апаратне та програмне забезпечення ПК. Вимоги до нього.

Тема. Апаратне та програмне забезпечення ПК. Вимоги до нього.

План

1. Поняття про персональний комп’ютер.

2. Апаратне забезпечення ПК.

3. Програмне забезпечення ПК.

ВСТУП

 Інформаційна система представляє собою взаємопов’язану сукупність засобів, методів і персоналу, організованих з метою забезпечення функціонування інформаційних технологій для розв’язання конкретних інформаційних задач. Сучасне розуміння інформаційної системи передбачає використання комп'ютера як основного технічного засобу. Чітке уявлення про призначення технічних складових комп’ютера, їх функціональних можливостей, характеристик, способів взаємодії між собою дозволять створювати та використовувати найбільш ефективні інформаційні системи для вирішення інформаційних задач в конкретно взятій галузі діяльності.

1. Поняття про персональний комп’ютер

Електронна обчислювальна машина (ЕОМ) – це пристрій, що виконує операції введення інформації, оброблення її за певною програмою, виведення одержаних результатів у формі, придатній для сприймання людиною.

Сьогодні існує велика кількість видів ЕОМ, які класифікують за різними критеріями: призначенням, потужністю, розмірами і т.д. Наприклад, за призначенням ЕОМ поділяють на великі ЕОМ, міні-ЕОМ, мікро-ЕОМ та персональні комп’ютери, які в свою чергу поділяють на масові, ділові, портативні, розважальні та робочі станції.

Персональний комп’ютер (ПК) – призначений для обслуговування одного користувача, одного робочого місця та дозволяють виконувати найрізноманітніший клас задач.

Всі персональні комп’ютери за розмірами поділяють на:

– настільні (desktop) – використовуються в приміщеннях для обладнання робочих місць; забезпечують широкі функціональні можливості (Рис. 1).

– блокнотні (notebook) або портативні – призначені для використання в поїздках. Забезпечують скорочені функціональні можливості. Особливо це стосується застосування різноманітних периферійних пристроїв (Рис. 2).

– кишенькові комп’ютери (смартфони), як правило, вміщаються в кишені, можна легко тримати в руці. Набір функцій дає змогу виконувати записи текстів, деякі обчислення, вести розклад, телефонний довідник, перекладати фрази з іноземної мови та інші (Рис. 3).

                                        Рис.1                       Рис. 2                  Рис. 3

Надалі ми будемо розглядати лише настільні персональні комп'ютери.

ПК дозволяє виконувати різні дії, розв’язувати всілякі задачі в таких сферах застосування:

– побутове (домашнє) – ведення сімейних баз даних (довідників, архівів, щоденників), розрахунок сімейного бюджету, навчання, розваги (електронні ігри) тощо;

– офісне (ділове) – автоматизація конторської праці: складання, редагування та оформлення текстів, ведення баз даних, ділового листування, виконання табличних обчислень; робота з графічною інформацією;

– професійне – автоматизація праці інженерів і наукових працівників у системах автоматизованого проектування та автоматизованих системах наукових досліджень.

Персональний комп’ютер є комплексом взаємопов’язаних пристроїв, кожний з яких виконує певні функції (апаратне забезпечення), та програм, які управляють роботою окремих пристроїв комп’ютера (програмне забезпечення). Склад обчислювальної системи називається конфігурацією. Мінімальна конфігурація ПК передбачає мінімальний набір елементів, без яких комп’ютер не може функціонувати. Апаратні та програмні засоби обчислювальної техніки прийнято розглядати окремо (Рис. 4, рис. 5, рис. 6 )

 Рис. 4                        Рис. 5                             Рис. 6

Комп’ютер являє собою сукупність засобів, які призначені для автоматизації процесів обробки та зберігання інформації. Він здатний виконувати обчислення, опрацьовувати тексти, розпізнавати та формувати зображення, перетворювати та аналізувати сигнали, керувати різноманітними об’єктами і технологічними процесами, розв’язувати арифметичні та логічні задачі, тощо. Технічні засоби, що входять до складу комп’ютера, називають його апаратним забезпеченням (hardware). До таких засобів належать: монітор, системний блок і всі його складові), клавіатура, маніпулятор (мишка), колонки, принтери, сканери, тощо.

Роботою комп’ютера необхідно керувати, тобто вказати, які ж операції він повинен виконати і у якій послідовності.

Сукупність чітких, однозначних, зрозумілих комп’ютеру команд (інструкцій), що визначають послідовність операцій, які необхідно виконати для одержання розв’язку певної задачі, називають програмою. Сукупність таких програм називається програмним забезпеченням (software).

До програмного забезпечення комп’ютера належать: Операційна система (наприклад, WindowsXP), пакет програм MicrosoftOffice (MSExcel, MSWord, MSAccess,…), різноманітні ігри, якщо вони встановлені на даному комп’ютері, драйвери до принтерів, сканерів, тощо. Таким чином, роботу комп’ютера можна розглядати як опрацювання даних за програмою. Комп’ютер приймає вхідні дані (інформацію), обробляє їх та видає результат – вихідні дані. Наприклад, комп’ютеру задана задача помножити 7 на 8. У цьому випадку вхідними даними будуть цифри, які множаться, а вихідними – їх добуток. Американський вчений Дж. фон Нейман у1946р. сформулював загальні принципи організації та функціонування комп’ютера, тобто описав його архітектуру. Проілюструємо її, адже сучасні комп’ютери використовують саме архітектуру цього вченого:

Згідно з цією схемою до складу апаратної частини комп’ютера повинні входити такі основні пристрої: пристрій управління, арифметично – логічний пристрій, оперативна пам'ять і пристрої введення та виведення. Щоб розв’язати певну задачу, до пам’яті комп’ютера вноситься програма, яка визначає процес розв’язання цієї задачі, а також необхідні дані. Команда і дані потрапляють по АЛП, після чого команда виконується, а результат зберігається в оперативній пам’яті. Пристрій управління визначає, якою ж має бути наступна команда, яка надійде для опрацювання в АЛП. Процес продовжується до тих пір, доки пристрою управління не трапиться команда завершення роботи програми. Якщо серед команд програми є команда виведення, то описується відповідний пристрій, наприклад принтер, і якщо він увімкнений і заправлений папером, то здійснюється друк результатів. Здебільшого пристрій управління та арифметично – логічний пристрій не розглядаються окремо, а об’єднуються одним словом - процесор.

Обчислювальна система – це єдність фізичних і теоретичних основ, методів кодування, елементної бази, технічних і програмних засобів для виконання обчислень та обробки інформації.

Фізичною основою сучасних ПК є електронні і магнітні елементи, які можуть перебувати у двох станах: ввімкнутому і вимкнутому.

Методи кодування  ґрунтуються на двійковій системі числення.

Теоретична основа ґрунтується на алгебрі логіки.

Елементна база – це мікросхеми та вироби мікроелектроніки.

Технічні засоби – це апаратна частина ЕОМ, яка складається з:

-         пристроїв введення

-         обробки

-         зберігання і виведення інформації

Програмні засоби – це набір програм, які забезпечують працездатність ЕОМ і розв’язок  різноманітних практичних задач.

ПК розробила у 1981р всесвітньо відома фірма ІВМ (США). Такий комп’ютер називається ІВМ РС, який став світовим  стандартом.

ПК має:  “тверду частину” (грубо кажучи “залізо”), до якої входять різноманітні пристрої, “м’яку частину”, до якої входять усі програми, що об’єднують  і оживляють пристрої, роблять комп’ютер працездатним для виконання  великого переліку робіт.

Персональні комп'ютери, робота яких грунтується на принципі програмного управління, мають таку структуру:

-         центральний мікропроцесор;

-         внутрішня та зовнішня пам'ять;

-         пристрої введення-виведення інформації;

-         системна шина;

-         зовнішні пристрої.

2. Апаратне забезпечення ПК

Будь-який компонент, який можна візуально побачити і має фізичне існування, називається апаратним. Усі частини комп'ютера, як всередині, так і зовні, є апаратними засобами. Коротше кажучи, всі компоненти, які можна доторкнутися і зібрати для створення комп'ютера, лежать у категорії апаратних засобів, таких як материнська плата, жорсткий диск, процесор, миша, клавіатура, кабелі для живлення та передачі даних, джерело живлення тощо.

Апаратне забезпечення (hardware) – це комплекс технічних засобів, що забезпечують його функціо­нування (комп’ютери, периферійне обладнання, різно­манітна апаратура та канали передавання даних).

До апаратної складової належать:

1) комп'ютер (системний блок):

• корпус;

• процесор;

• материнська плата;

• внутрішня пам'ять;

• зовнішня пам'ять;

• блок електричного живлення;

• відеокарти;

• звукові карти;

• порти;

2) пристрої введення інформації;

3) пристрої виведення інформації;

4) комунікаційне обладнання.

Системний блок являє собою основний вузол, всередині якого встановлені найбільш важливі компоненти. Пристрої, які знаходяться всередині системного блока називаються внутрішніми, а пристрої, які приєднуються до нього зовні, називають зовнішніми. Зовнішні додаткові пристрої, які призначені для введення, виведення та довготривалого зберігання даних, також називають периферійними.

Системні блоки мають різні розміри та конфігурації, але всі побудовані за однаковими принципами і включають такі вузли: блок живлення, материнська (системна, або основна) плата з центральним процесором і оперативною пам’яттю, різні накопичувачі (жорсткий диск, SSD диск), плати розширення (графічна плата, звукова плата, мережна плата, модем), TV-тюнер, додаткові пристрої тощо.

Для прикладу: безліч спеціалізованих комп’ютерів – серверів – не комплектуються ні моніторами, ні клавіатурами, ні мишами, вони лише виконують свою основну функцію – обчислення, а доступ та управління ними здійснюється за допомогою іншого комп’ютера – віддаленого терміналу.

До периферійних (зовнішних) пристроїв відносять: принтер, сканер, плотер, модем, мікрофон, звукові колонки, джерело безперебійного живлення, клавіатуру, мишу, графічний планшет, тачпад, вебкамеру.

Пристрої, що входять до складу системного блоку

Материнська плата – плата, на якій розташовано (до якої приєднано) основні компоненти комп'ютера. Ця плата забезпечує зв'язок між усіма пристроями ПК за допомогою передачі сигналу від одного пристрою до іншого.

На ній розміщуються мікропроцесор; оперативна пам’ять (ОЗП); набір управляючих мікросхем або чипсетів (chipset); постійний запам'ятовувальний пристрій ПЗП з системною BIOS (базовою системою уведення-виведення); слоти розширення; роз’єми для підключення інтерфейсних кабелів жорстких дисків, дисководів; роз’єми живлення; роз’єми послідовного (COM) і паралельного (LPT) портів; універсальної послідовної шини USB; роз’єм PS/2 для підключення клавіатури і миші та ряд інших компонентів. На материнській платі також можуть знаходитися мікросхеми відеоадаптера, звукової плати і мережної карти.

Центральний процесор (центральний процесорний пристрій, ЦПП (CPU)) – основна мікросхема комп’ютера, що виконує всі арифметичні і логічні операції та виконує управління всім ПК.

ЦПП встановлюється на материнській платі – гніздо для процесора (socket). На процесорі встановлений великий радіатор, який охолоджується вентилятором (cooler). Конструктивно процесор складається з чарунок, в яких дані можуть не тільки зберігатися, але і змінюватися. Внутрішні чарунки процесора називають регістрами. Дані, що потрапили в деякі регістри, розглядаються як команди, що управляють обробкою даних в інших регістрах. Таким чином, управляючи засиланням даних в різні регістри процесора, можна управляти обробкою даних. На цьому і засновано виконання програм.

З рештою пристроїв комп’ютера, і в першу чергу з оперативною пам’яттю, процесор зв’язаний декількома групами провідників, що називаються шинами. Основних шин три: адресна шина, шина даних і командна шина.

Перший мікропроцесор представила компанія Intel у 1971 році: чотирирозрядний з індексом 4004, що містив 2000 транзисторів (елементів електричних схем, спроможних змінювати свої властивості провідності). У сучасних комп'ютерах процесори виконано у вигляді модуля розміром 5×5×0,3 см, який встановлюють у ZIP-socket (AMD) або на пружну конструкцію LGA (Intel). Більшість сучасних процесорів виконано у вигляді одного напівпровідникового кристалу, який містить мільйони чи навіть мільярди транзисторів.

Робоче напруження процесора забезпечує материнська плата, тому різним маркам процесорів відповідають різні материнські плати (їх треба обирати спільно). У міру розвитку процесорної техніки відбувається поступове зниження робочої напруги.

Ранні моделі процесорів мали робочу напругу 5 В, а в даний час вона складає менше 3 В. Пониження робочої напруги дозволяє зменшити відстань між структурними елементами в кристалі процесора до десятитисячних часток міліметра. Пропорційно квадрату напруги зменшується і тепловиділення в процесорі, а це дозволяє збільшувати його продуктивність без загрози перегріву.

Розрядність процесора показує, скільки біт даних він може прийняти і обробити в своїх регістрах за один раз (за один такт).

Продуктивність комп’ютера визначається тактовою частотою, яка вимірюється у Ггц (2,3Ггц, 3,2Ггц).

Отже, виділяють такі основні характеристики процесорів:

•         кількість ядер, що впливає на швидкодію ПК;
•         тактова частота — кількість елементарних операції на секунду, яку може виконувати процесор. Одиниця виміру ГГц — 10⁹ елементарних операцій на секунду;
•         розрядність — максимальна кількість біт інформації, які можуть оброблятися та передаватися процесором одночасно,вимірюється розрядністю регістрів, в які розміщаються данні, що обробляються (наприклад, якщо рекістр має 2 байти, то розрядність процесора 16(2х8), якщо 4 байта, то -32 и т.п.);
•         об'єм кеш-пам'яті, яку використовують для зберігання і звертання до часто використовуваних даних. Її поділяють на рівні (L1, L2, L3). Чим вищий рівень, тим більший об'єм пам'яті, але менша швидкість доступ до даних;
•         характеристики гнізда для процесора (socket). Характеристики гнізда і процесора мають бути сумісними.

Адресна шина. У процесорів Intel Pentium (а саме вони найбільш поширені на сьогоднішній день в персональних комп’ютерах) адресна шина 32-розрядна, тобто складається з 32 паралельних ліній. Залежно від того, є напруга на якійсь з ліній чи ні, говорять, що на цій лінії виставлена одиниця або нуль. Комбінація з 32 нулів і одиниць утворює 32-розрядну адресу, вказуючи на один з елементів оперативної пам’яті. До неї і підключається процесор для копіювання даних з чарунки в один з своїх регістрів.

Шина даних. По цій шині відбувається копіювання даних з оперативної пам’яті в регістри процесора і назад. В комп’ютерах, зібраних на базі процесорів Intel Pentium, шина даних 64-розрядна, тобто складається з 64 ліній, за якими за один раз на обробку поступають відразу 8 байтів.

Шина команд. Для того, щоб процесор міг обробляти дані, йому потрібні команди. Він повинен знати, що слід зробити з тими байтами, які зберігаються в його регістрах. Ці команди поступають в процесор теж з оперативної пам’яті, але не з тих областей, де зберігаються масиви даних, а звідти, де зберігаються програми. Команди теж представлені у вигляді байтів. Найпростіші команди укладаються в один байт, проте є такі, для яких потрібно два, три і більш байтів. В більшості сучасних процесорів шина команд 32-розрядна, хоча існують 64-розрядні процесори і навіть 128-розрядні.

Оперативна пам'ять (ОЗП – пристрій, що оперативно запам’ятовує) призначена для зберігання коду та даних програм під час їх виконання.

Розрізняють такі види пам'яті:

•         з довільним доступом (RAM) – слугує для розташуання програм, даних і проміжних результатів обчислень;
•         з доступом лише на читання (ROM) — слугує для постійного розташування певних програм. Наприклад, програми початкового завантаження BIOS (basic input-output system – базова система вводу-виводу). В процесі роботи комп’ютера вміст цієї пам’яті не може бути змінений.

Процесор ПК може обмінюватися даними з оперативною пам’яттю з дуже високою швидкістю, що на декілька порядків перевищує швидкість доступу до інших носіїв інформації, наприклад, дисків.

Оперативна пам’ять з довільним доступом (RAM) служить для розміщення програм, даних і проміжних результатів обчислень в процесі роботи комп’ютера. Дані можуть вибиратися з пам’яті в довільному порядку, а не строго послідовно.

Конструктивно елементи пам’яті виконані у вигляді модулів, так що при бажанні можна замінити їх або встановити додаткові і тим самим змінити об’єм загальної оперативної пам’яті комп’ютера. Ємність модулів пам’яті кратна ступеню числа 2: 512 МБ, 1 024 МБ (1 ГБ), 2 048 МБ (2ГБ) тощо.

Оперативна пам'ять — енергозалежна. Інакше кажучи, дані в ній зберігаються лише до вимкнення ПК.

Накопичувач на жорстких дисках (жорсткий диск, вінчестер, HDD) – енергозалежний пристрій для запису й зчитування даних з жорстких (алюмінієвих або скляних) пластин-дисків, вкритих шаром феромагнітного матеріалу. Головки, які зчитують інформацію, в робочому режимі не торкаються поверхні пластин завдяки прошарку повітря, утворюваному при швидкому обертанні дисків. Використовують одну або декілька пластин на одній осі обертання.

Він є основним накопичувачем даних практично у всіх сучасних комп’ютерах.

Назва «вінчестер» жорсткий диск отримав завдяки фірмі IBM, яка в 1973р. випустила жорсткий диск моделі 3340, що вперше об’єднав в одному нероз’ємному корпусі диски і головки, які зчитують інформацію. При його розробці інженери використовували коротку внутрішню назву «30–30», що означало два модулі (в максимальній компоновці) по 30 Мб кожний. Кенет Хотон, керівник проекту, по співзвуччю з позначенням популярної мисливської рушниці «Winchester 30–30» запропонував назвати цей диск «вінчестером».

В Європі і Америці назва «вінчестер» вийшла з використання в 1990-х рр., в українському ж комп’ютерному сленгу назва «вінчестер» збереглася, скоротившись до слова «вінт».

Основними характеристиками жорстких дисків є інтерфейс підключення, ємкість диска, швидкість обертання шпинделя, фізичний розмір жорсткого диску.
Ємкість сучасних вінчестерів сягає 500 Гбт і більше. Швидкість обертання в середньому складає 7200 об/хв. Ім’я жорсткого диска – D:. Якщо диск розбивається на логічні диски, то їм присвоюються імена: D:, E:, F: тощо.

Графічна плата (графічна карта, відеокарта, відеоадаптер) –  пристрій, що перетворює зображення, яке знаходиться в пам’яті комп'ютера у відеосигнал для монітора.

Перший IBM PC не передбачав можливості виведення графічних зображень. Сучасний ПК дозволяє виводити на екран двух- і тривимірну графіку і повнокольорове відео.
Звичайно відеокарта є платою розширення і вставляється в спеціальний роз’єм (ISA, VLB, PCI, AGP, PCI-Express) для відеокарт на материнській платі, але буває і вбудованою.

Сучасна графічна плата складається з таких основних частин: графічний процесор, відеоконтроллер і відеопам’ять. Ємність сучасної графічної карти може бути 2 ГБ, 3 ГБ, 4 ГБ, 6 ГБ тощо.

Основними виробниками графічної плати є ATI Technologies, NVIDIA Corporation, Matrox, 3D Labs, 3dfx (NVidia), S3 Graphics, XGI Technology Inc. (придбана компанією ATI в 2006 р.).

Сучасна графічна карта містить такі основні складові:

• графічний процесор (GPU) – здійснює розрахунки щодо зображення, тим самим вивільняючи центральний процесор. Визначає швидкодію та можливості всього пристрою;
• відеоконтролер – головний компонент схеми формування відеозображення в комп'ютері;
• відеопам'ять – буфер, у якому в цифровому форматі зберігають зображення, призначене для виводу на монітор;
• цифро-аналоговий перетворювач (ЦАП) – перетворює зображення, сформоване відеоконтролером, у рівні інтенсивності кольору, які подають на аналоговий монітор.

Звукова плата (звукова карта, аудіоадаптер) – використовується для запису і відтворення різних звукових сигналів: мови, музики, шумових ефектів.

IBM PC проектувався не як мультимедійна машина, а інструмент для вирішення серйозних наукових і ділових задач, звукова карта на ньому не була передбачена і навіть не запланована. Єдиний звук, який видавав комп’ютер, був звук вбудованого динаміка біпера, що повідомляв про несправності.

Будь-яка сучасна звукова карта може використовувати декілька способів відтворення звуку. Глибина оцифрування сигналу обумовлює якість запису та відтворення. У наш час звукові карти найчастіше вбудовано у материнську плату. Але все ще випускають окремі плати розширення.

На материнську плату звукова плата встановлюється в слоти ISA (застарілий формат) або РСI (сучасний формат). Коли звукова плата встановлена, на задній панелі корпусу комп’ютера з’являються порти для підключення колонок, навушників, мікрофону тощо.

Основними виробниками звукової плати є Creative Labs, Diamond Multimedia System Inc., ESS Technology, KYE Systems (Genius), Turtle Beach Systems, Yamaha Media Technology.

Мережева плата (мережева карта, мережевий адаптер, NIC) – печатна плата, що дозволяє взаємодіяти комп’ютерам між собою за допомогою локальної мережі.

Є мережеві карти як окремі пристрої, які вставляють у роз'єм материнської плати (в основному – PCI, ранні моделі використовували шину ISA). Але є і вбудовані у материнську плату. Останнє спрощує та здешевлює виробництво ПК.

На мережній платі є роз’єми для підключення кабелю витої пари і/або BNC- конектор для коаксіального кабелю.

Блок живлення  змонтований і поставляється разом з корпусом системного блоку, для якого він призначений. Потужність блока живлення комп’ютера повинна цілком і навіть з деяким запасом забезпечувати енергоспоживання всіх підключених до нього пристроїв. Чим більше пристроїв може бути встановлено в системний блок, тим більшу потужність повинен мати блок живлення. В середньому потужність блоків живлення має значення, що дорівнює від 400 до 650 ват для ПК.

На корпусі типового блоку живлення IBM PC-сумісного комп’ютера, як правило, розташовано один або два охолоджуючі вентилятори, мережний вимикач (або з’єднувач для нього), перемикач напруги мережі (на 220 і 110 В), загальний мережний роз’єм, мережний роз’їм для підключення монітора, кабелі живлення з роз’ємами для системної плати і накопичувачів.

За номіналами напруги, що виробляється, і конструктивними особливостями, блоки живлення діляться на блоки для AT-корпусів і блоки для ATX –  корпусів. AT – блоки виробляють +5 В, -5 В, +12 В і -12 В постійного струму, мають механічний вимикач і підключаються до материнської плати за допомогою двох однакових шестиконтактних роз’ємів.

ATX-блоки, крім перерахованих вище номіналів, виробляють також напруження 3,3 В і підключаються до материнської плати через 20-контактний роз’єм, що виключає можливість неправильної установки. Крім того, ATX-блоки, як правило, не мають механічного вимикача. Будучи підключеними до електричної мережі, вони знаходяться в стані зниженого енергоспоживання, з якого можуть бути виключені натисненням електронного вимикача на корпусі, або програмною командою у відповідь на яку-небудь зовнішню подію. Наприклад, це може бути команда мережі (ця функція називається wake on LAN) або телефонний дзвінок, прийнятий і оброблений модемом. Виключення в стан зниженого енергоспоживання також може бути виконано програмно.

Всі кабелі можна розділити на дві великі групи: сигнальні кабелі, призначені в основному для передачі інформаційних сигналів, і кабелі живлення (роwer cord), що забезпечують тільки електроживлення відповідного пристрою.

З’єднувачі (роз’єми) бувають двох видів: розетки (female) і вилки (male). Контактні виведення вилок виконані звичайно у вигляді штирків, які при з’єднанні з однотипним роз’ємом (розеткою) входять у відповідні пази відповідних контактів. Контакти і в розетці, і у вилці можуть бути також виконаний у вигляді плоских пружинних пластин.

Мережні фільтри призначені для ефективного захисту комп’ютера від імпульсних та високочастотних завад (стрибків напруги), що надходять з мережі живлення. Плавкий запобіжник відключає фільтр при короткому замиканні.

Джерела безперебійного живлення (ДБЖ) призначені для живлення комп’ютера протягом невеликого проміжку часу за відсутності електроенергії, для того, щоб можна було зберегти відкриті документи і правильно завершити роботу комп’ютера. Деякі ДБЖ включають розвинуті функції управління електроживленням і забезпечують впорядковане відключення системи у разі тривалого збою електроживлення. Програма автоматично зберігає відкриті файли, закриває запущені додатки і коректно завершує роботу операційної системи, захищаючи від пошкоджень жорсткий диск і дані.

Периферійні пристрої ПК

Периферійні пристрої — це пристрої, зовнішні по відношенню до системного блоку.

Зазвичай вони слугують для введення/виведення інформації. До таких пристроїв вводу відносять клавіатуру, мишу, сканер, монітор, принтер.

Монітор – пристрій для відображення графічної та символьної інформації.
За типом екрану розрізняють такі монітори:

• на основі електронно-променевої трубки;
• рідкокристалічні (LCD);
• плазмові (на основі плазмової панелі).

Основними параметрами моніторів є:

·   розмір екрана. Одиниця виміру –  дюйми;

·   частота регенерації (крок поновлення) зображення показує, скільки разів протягом секунди може повністю змінитися зображення (тому частоту регене-рації також називають частотою кадрів). Частоту регенерації кадрів зображення вимірюють у герцах (Гц).

·   максимальний рівень захисту – визначається стандартом, якому відповідає монітор з точки зору вимог техніки безпеки.

Клавіатура (англійською keyboard) — пристрій для введення текстової (у першу чергу) та іншої інформації. Містить щонайменше 101 клавішу. Стандартом розташування символьних клавіш є розкладка QWERTY (згідно з назвою клавіш верхнього символьного ряду ліворуч).

 

 

 

 

 

Групи клавіш:
● алфавітно-цифрові;
● спеціальні;
● керування курсором;
● (додаткові) цифрові / керування курсором;
● функціональні;
● індикатори.

Клавіатури за способом підключення до комп’ютера підрозділяються на класичні і безпровідні. Класичні клавіатури підключаються за допомогою дроту до портів PS/2 або USB. Безпровідні взаємодіють з комп’ютером за допомогою інфрачервоного або радіозв’язку, а також засобом Bluetooth-з’єднання, в цьому випадку до комп’ютера, як правило, до USB-порту, підключається приймальний пристрій. За набором клавіш можна виділити стандартні і мультимедійні клавіатури.

Маніпулятори — пристрої введення інформації для вказання на екрані монітора вказівки або місця введення вказівки.

Маніпулятори, або координатні пристрої введення інформації, є невід’ємною частиною сучасного комп’ютера. Найбільш відомі наступні типи маніпуляторів: миша, трекбол, графічні планшети, пристрої введення, які використовуються в ноутбуках – тачпад і трекпойнт, а також джойстики.

Флеш пам'ять – енергонезалежний напівпро-відниковий пристрій для збереження інформації, що може перезаписуватися.

Флеш-пам’ять може бути прочитана скільки завгодно раз, але писати в таку пам’ять можна лише обмежене число раз (звичайно близько 10 тисяч). Причина в тому, що для запису в пам’ять необхідно спочатку стерти ділянку пам’яті, а ділянка може витримати лише обмежене число стирань.

Недоліком, в порівнянні з жорсткими дисками, є відносно малий об’єм.

Завдяки своїй компактності, дешевизні і відсутності потреби в енергії, флеш-пам’ять широко використовується в портативних пристроях, що працюють на батереях і акумуляторах.

Принтер – пристрій для друку інформації на папір.

Процес друку називається виводом на друк, а результат – роздруком.

Принтери, залежно від виду друку, розділяють на кольорові і монохромні, залежно від способу нанесення зображення – на матричні, струменеві, лазерні.

Зображення, яке отримується за допомогою сучасних принтерів, складається з точок. Чим менше ці точки і чим частіше вони розташовані, тим вище якість зображення. Максимальна кількість точок, які принтер може роздільно надрукувати на відрізку в 1 дюйм (25,4 мм), називається дозволом і характеризується в точках на дюйм (dpi – dot реr inch). Добра якість друку забезпечується дозволом 300 dpi і вище.

Сканер – пристрій, який створює цифрове зображення сканованого об’єкту.

Отримане зображення може бути збережено як графічний файл, або, якщо оригінал містить текст, він може бути розпізнаний за допомогою спеціальної програми і зберігатися як текстовий файл.

Найпоширенішими моделями є планшетні сканери. Сканований об’єкт кладеться на скло планшета сканованою поверхнею вниз. Під склом розташовується рухома лампа, рух якої регулюється кроковим двигуном.

Світло, відображене від об’єкту, через систему дзеркал потрапляє на чутливу матрицю, далі на АЦП і передається в комп’ютер. За кожний крок двигуна сканується смужка об’єкту, потім всі смужки об’єднуються програмним забезпеченням в загальне зображення.

Залежно від способу сканування об’єкту і самих об’єктів сканування існують такі види сканерів: планшетні, ручні, листопротяжні, планетарні, барабанні, слайд-сканери, сканери штрих-кода.

Конфігурація комп’ютера

Конфігурацією (або специфікацією) комп’ютера називають характерис-тики пристроїв, які в цей комп’ютер включені.

Наприклад: в прайс-листі комп’ютерної фірми вказана така конфігурація:

Intel Core2 Duo – 3,0GHz/ 1Gb/ 400Gb/ 128Mb GeForce PCX6600/ LAN 1Gb/ SB/ kbd/ M&P/ 19.0” Samsung SyncMaster 970P black (DVI,1280Ч1024–6ms, 250cd/m2, 1000:1, 178°/178°)

Це слідує читати так:

•         процесор Intel Core 2 Duo двуядерний з тактовою частотою 3,0 гігагерца;
•         ємність оперативної пам’яті – 1 Гігабайт;
•         жорсткий диск (вінчестер) місткістю 400 Гігабайт;
•         графічна плата GeForce PCX 6600 з 128 Мегабайтами відеопам’яті;
•         мережна плата із швидкістю 1 Гігабіт (LAN1Gb);
•         звукова карта (SB);
•         клавіатура (kbd – keyboard);
•         маніпулятор миша і килимок для миші (M&P – mouse and pad);
•         рідкокристалічний 19-дюймовий монітор Samsung SyncMaster 970P з 1280Ч1024, з роз’ємом DVI для РК-моніторів, часом відгуку 6 мілісекунд, яскравістю 250 кд/м2, контрастність 1000:1, з кутами огляду 178°/178°.

3. Програмне забезпечення ПК

 

Якщо нам потрібно виконати якусь роботу за комп’ютером, то без програмного забезпечення це неможливо. Програмне забезпечення - це комбінація тих програм, які використовують апаратне забезпечення для роботи комп'ютера або будь-якого іншого цифрового пристрою. Власне, програмне забезпечення працює на апаратному забезпеченні для виконання будь-якої програми. Програмне забезпечення - це сукупність комп'ютерних програм, документації та процедур. Будь-яка програма, яка використовується для виконання завдання на комп'ютері, надсилаючи інструкції до обладнання, - це програмне забезпечення, наприклад операційні системи, веб-браузер, MS-Office, програмне забезпечення тощо.

Програмне забезпечення (software) – це набір програм, що використовують для розв’язування завдань інформаційної системи, та набору програм, що керують ефективним використанням обчислювальної техніки та забезпеченням роботи інформаційної системи.

Класифікація програмного забезпечення

 

 

 

 

 

 

1. Системне ПЗ:

•             операційні системи (Windows, Linux, MS DOS);
•             програми для діагностики комп’ютера;
•             програми-оболонки (FAR, Win32, Nc, Dn);
•             утиліти - допоміжні або службові програми:
  •   архіватори: WinRar, WinZip;
  •   антивіруси;
  •   програми для оптимізації дисків;
  •   програми для діагностики комп'ютера;

•             програми дефрагментації дисків.

Системне програмне забезпечення призначено для загального керування комп’ютером.

2. Інструментальне ПЗ:

•           мови програмування:
  •   машинно-орієнтовані (низький рівень): Асамблер;
  •   процедурно-орієнтовані (середній рівень): Pascal, Basic;
  •   об’єктно-орієнтовані (високий рівень): Java, РНР, С++;
•           відлагоджувачі – програми, що дозволяють автоматизувати процес відлагоджування (Debuger);
•           транслятори – програми, що перекладають текст, записаний однією з мов програмування, у машинний код:
  •   інтерпретатори (Basic);
  •   компілятори (Pascal).

Інструментальне програмне забезпечення є засобом для створення та відлагоджування програм.

3. Прикладне ПЗ:

•             загального призначення:
  • Ms Office (World, Excel, Power Point);
  • поштові програми;
  • довідники, енциклопедії;
•             спеціального призначення:
  • 1С бухгалтерія
  • навчальні програми
  • банківські програми
  • САПР (системи автоматизованого проектування)
  • ARM (автоматизоване робоче місце).

Прикладне програмне забезпечення призначено для розв'язання конкретних задач. Наприклад: редактори тексту, електронні таблиці, бази даних тощо.

 

Підсумок

 

Апаратне забезпечення починає функціонувати, коли на ньому встановлено програмне забезпечення. З іншого боку, для доставки набору інструкцій програмне забезпечення потребує апаратного забезпечення. Компоненти апаратного забезпечення залишаються однаковими для різних типів програмного забезпечення. Це означає, що всі види програмного забезпечення можуть працювати на одному і тому ж апаратному забезпеченні без зміни його основної структури або деталей; для виконання важкого програмного забезпечення потрібна лише деяка модифікація. Апаратне забезпечення – це той компонент, який може зберігати дані, а самі дані називаються програмним забезпеченням. На одному апараті одночасно можна запускати більше одного програмного забезпечення; однак немає можливості працювати над однією і тією ж програмою на декількох апаратних засобах. Технологічний прогрес швидкий у розробці програмного забезпечення, як нова версія операційних систем тієї ж компанії або операційна система з різними можливостями іншої компанії. Навпаки, удосконалення апаратних засобів повільне порівняно з програмним забезпеченням, як це потребує тривалого часу, щоб змінити технічні характеристики процесора або збільшити ємність накопичувача жорсткого диска.

Без сумніву, апаратне та програмне забезпечення мають різноманітні функції, структуру та зовнішній вигляд, але також факт, що обидва є марними один без одного. Компоненти комп'ютера, які мають фізичний вигляд, означають, що апаратне забезпечення буде готове до функціонування лише тоді, коли на ньому встановлено належне програмне забезпечення. Аналогічно для запуску програми програмного забезпечення вам потрібно апаратне забезпечення, яке могло б виконати це програмне забезпечення. Тому, крім усіх відмінностей, апаратне та програмне забезпечення є важливими один для одного.