Робочий зошит з основ інформатики та комп’ютерних технологій, Тема 2 Структура ЕОМ, НУДПСУ, КФЕК НУДПСУ

Тема 2. Структура ЕОМ

Загальні принципи побудови ЕОМ

Принципи Джона фон Неймана

У 1945 р. Дж. фон Нейман підготував доповідь, у якій ясно та просто сформулював загальні принципи функціонування універсальних обчислювальних пристроїв.

З його доповіді випливає, що комп’ютер повинен мати такі пристрої:

— арифметико - логічний пристрій, що виконує арифметичні та логічні операції;

— пристрій керування, який організовує процес виконання програм;

— запам’ятовуючий пристрій, або пам’ять для зберігання програм та даних;

— зовнішні пристрої для введення та виведення інформації.

Дж. фон Нейман зазначав, що ця система повинна працювати з двійковими числами, бути електронним, а не механічним пристроєм і виконувати операції послідовно.

Принципи, сформульовані Дж. фон Нейманом, стали загальноприйнятими тільки тому, що широко застосовувались весь час; їх було покладено в основу як великих ЕОМ перших поколінь, так і більш сучасних міні- та мікроЕОМ.

У загальних рисах роботу комп’ютера можна описати так.

1.  З зовнішнього пристрою вводиться програма.

2. Пристрій керування читає вміст комірки, у якій знаходиться перша інструкція (команда).

3. Пристрій керування переходить до наступної комірки або до тієї, куди потрібно виконати перехід (передача керування) залежно від будь-яких умов.

Таким чином, керуючий пристрій виконує інструкції автоматично, без втручання людини.

Структура мікро ЕОМ

Спрощено архітектуру сучасного ПК можна розглядати так, як її зображено на рис. 2.1.

Конструктивно ПК у базовій комплектації скла­дається з системного блока, монітора, клавіатури, миші та звукових ко­лонок. У системному блоці розміщено системну плату комп’юте­ра з пристроями на ній, накопичувачі на жорсткому та гнучкому магніт­них дисках, зчитувач СD-ROМ, блок живлення, внутрішній динамік, ін­формаційні кабелі, дроти живлення зі стандартними роз’ємними з’єд­наннями та інше устаткування.

За принципом підключен­ня все обладнання комп’юте­ра поділяють на центральне та периферійне. До централь­них пристроїв належать мікропроцесор (МП), опера­тивний запам’ятовуючий при­стрій (ОЗП), кеш-пам’ять, си­стемна магістраль, генератор тактових імпульсів, мікросхе­ма ВІОS. Інші пристрої, навіть ті, що розміщуються у системному блоці, є периферійними. Всі центральні пристрої розміщуються на системній платі (іноді її називають "материнською" платою) комп’ютера (рис. 2.2).

Визна­чальним для характеристики системної плати є чипсет, тобто набір мікросхем та допоміжних пристроїв, виготовлених за конкретною технологією, які виконують основні функції, перш за все системної магістралі.

Мікропроцесор – надвелика інте­гральна схема, виконана на одному напівпровідниковому кри­сталі, в якій реалізовано схему централь­ного процесора ЕОМ (рис. 2.3).

Мікропроцесор ви­конує арифметичні, логічні функції та функції управління. Він отримує команди для виконання (з програми, яка розміщу­ється в оперативній пам’яті) та необхідні дані і видає оброблену інформацію.

Головні характеристики мікропроцесора: тактова частота роботи; розрядність; система команд; тип корпусу. Тактова ча­стота визначає швидкодію — скільки елементарних тактів мікропро­цесор виконує за 1 секунду. Вимірюється у мегагерцах, гігагерцах.

Розрядність визначає кількість двійкових розрядів, які обробляє процесор за один машинний такт, та ширину адресної лінії. Сучасні процесори побудовані за 32-розрядною або 64-розрядною схемою.

Система команд визначає ту множину команд, яку може викона­ти мікропроцесор (понад 200 команд).

Тип корпусу визначає конструктивне виконання мікропроце­сора, кількість і розміщення контактів у його з’єднанні.

Оперативний запам’ятовуючий пристрій (ОЗП) – це основна (електронна) пам’ять комп’ютера при виконанні будь-яких програм. Він призначений для зберігання програм і даних під час роботи комп’ютера. За командами мікропроцесора до нього послідовно пе­редаються з ОЗП нові команди і потрібні для них дані, також в ОЗП за­писуються результати виконання команд. ОЗП є пам’яттю з довіль­ним доступом, тобто зчитування і запис даних може виконуватися за довільною послідовністю адрес (рис. 2.4).

При відключенні живлення інформація в ОЗП знищується. Це так звана  енергозалежна  пам’ять, тобто інформація у схемах пам’яті зберігається тільки на час ввімкнення живлення комп’ютера.

Основі характеристики ОЗП — ємність, час доступу, конструктивне виконання.

Ємність пам’яті вимірюється байтами і похідними від них одини­цями — кілобайтами, мегабайтами, гігабайтами, терабайтами, петабайтами, екса-байтами. Для ПК ємність ОЗП становить, як правило, 32, 64, 128, 256, 512 Мбайтів, або 1 Гбайт.

Час доступу — це проміжок часу, за який відбудеться цикл зчиту­вання даних з ОЗП або цикл запису даних у пам’ять. Він становить при­близно від 10 до 70 наносекунд залежно від типу інтегральних схем.

Технологія виготовлення визначає динамічну або статичну пам’ять, які різняться часом запису та зчитування інформації. Ста­тична пам’ять має значно більшу швидкодію, але і вартість її вигото­влення є значно більшою. Конструктивне виконання визначає кіль­кість контактів на друкованій платі (72 або 164), наявність або від­сутність контролю парності та деякі інші параметри.

Сучасні ПК мають надоперативну пам’ять або кеш-пам’ять, яка призначена для узгодження швидкості роботи оперативної пам’яті та МП і реалізується на базі статичної пам’яті.

Системна магістраль (системна шина) — це лінії електричних з’єднань (провідників) та обслуговуючих мікросхем для обміну да­ними, адресами і сигналами між різними компонентами комп’ютера. Шини бувають синхронними (коли дані передаються за коман­дами тактового генераторa) і асинхронними (коли дані передають­ся у довільні моменти часу).

У сучасних комп’ютерах системною називають магістраль, до якої підключають МП, оперативну пам’ять та кеш-пам’ять. Ця магі­страль є найбільш швидкісною. Решту пристроїв підключають до си­стемної магістралі через локальну шину та шину розширення. Си­стемні шини сучасних МП працюють на частоті 66, 75, 100, 133, 200, 400 або 533 МГц і відповідають розрядності МП (наприклад, дані пе­редаються по 64 лініях).

Локальна шина сполучає зовнішні пристрої з ОЗП і дозволяє передавати інформацію без участі процесора. Поширеним стан­дартом на такі шини є РСІ (Peripheral Component Interconnect – зв’язок периферійних компонентів). До шини РСІ можна підключа­ти до 10 пристроїв. Роз’ємних з’єднань (слотів), як правило, мен­ше, бо на інтегрованих системних платах вже розміщено кілька контролерів. До того ж кожна плата розширення РСІ може бу­ти поділеною між двома периферійними пристроями. Шина РСІ за­безпечує швидкість обміну даних відповідно до 528 Мбіт/с. Стан­дартна тактова частота шини — 66 МГц.

До локальної шини підключається шина розширення стандарту ІSА (Industry Standard Architecture — стандартна індустріальна архі­тектура). Ця шина працює асинхронно на частоті 8 МГц. Швидкість передачі даних по шині майже 5 Мбіт/с. Шина ІSА має на системній платі кілька роз’ємних з’єднань для встановлення плат, які керують роботою додаткових пристроїв. У конструкціях системних плат їх поступово вилучають, бо є більш перспективні інтерфейси.

Майже всі сучасні ПК використовують для роботи з графічною інформацією. Але для цього треба мати продуктивний комп’ютер, бо графічна інформація, порівняно з іншими видами, має великий обсяг. Ситуація ускладнюється при роботі з мультимедійною інформацією та тривимірною графікою. Щоб розвантажити шину РСІ від графічної інформації, в архітектурі комп’ютерів було передбачено спеціальну шину АGР (Accelerated Graphic Port — прискорений графічний порт), яка працює на частоті 66, 133, 266 або 533 МГц (залежно від моделі). Шина АGР призначена для підключення відеоадаптера або 3D-відео-акселератора, який безпосередньо керує роботою монітора.

ВIOS – це спеціальна мікросхема (Base Input/Оutput System), яка має у своєму складі програми введення-виведення машинного рів­ня. Мікросхема ВІОS є постійним запам’ятовуючим пристроєм (ПЗП), який зберігає дані впродовж всього терміну експлуатації комп’ютера. Дані у ПЗП початково записуються на заводі-виготовлювачі. Це програма для виклику програми-завантажувача операційної системи, драйверів клавіатури та дисків. Також у ВIOS міститься програма тестування пристроїв комп’ютера, програма настроювання конфігураційних параметрів комп’ютера (setup). Програми ВІОS автоматично починають роботу при ввімкненні електроживлення. Конфігураційні параметри збері­гаються у мікросхемі флеш-пам’яті.

Плати розширення – це, як правило, пристрої, призначені для виконання додаткових функцій, яких не виконує системна плата, або для керування роботою складних пристроїв (відеоадаптер, зву­кова карта, мережева карта, внутрішній модем та інші).

Відеоадаптер (відеокарта) — це пристрій, який керує виведен­ням інформації на монітор (рис. 2.5). Головна його функція — це пере­творення інформації, яка зберіга­ється в ОЗП і призначена для ві­дображення на екрані монітора відеосигналу, який безпосередньо сприймає і відображує монітор. Важливу роль відіграє відеоадаптер (акселератор) під час побудови тривимірних зображень. Крім відеокарт, популярними є спеціальні карти-прискорювачі, що виконують функ­цію апаратного перетворення інформації (це набагато швидше, ніж про­грамне перетворення) і працюють спільно з відеокартою, це 3D-акселератори.

Звукові карти — це спеціалізовані пристрої для обробки звуко­вої інформації (рис.2.6).

Складні звукові карти мають у своєму складі спеціалізований мікропроцесор для обробки зву­кової інформації, тобто ПК має цифровий аудіоканал. Він забезпечує можливість моно- та стереофонічного запису і відтворення аудіофайлів з рівнем якості як на аудіо-СD. Якість звуку тим вища, чим більші частота дискретизації та розрядність. Для переда­чі потоку аудіоданих у звукових платах використовують канали DМА (direct memory access — прямий доступ до пам’яті), які дають змо­гу не завантажувати системну шину і МП аудіоданими. На звукових платах також встановлюють мікшер для змішування вхідних сигна­лів від різних аудіопристроїв; еквалайзер для регулювання тембру; синтезатор для забезпечення імітації різних музичних інструментів; порт для підключення електромузичних інструментів, сумісних зі стандартами МІDI; підсилювач, до роз’ємного з’єднання якого під­ключають навушники та стовпчика; з’єднання для підключення мікро­фона, СD-RОМ, лінійний вхід і вихід.

Мережеві плати (мережеві адаптери) призначені для пере­дачі інформації на лінію зв’язку, тобто для з’єднання ПК з кана­лом передачі даних, який вико­наний на основі коаксіального кабелю або кабелю “звита па­ра”. Вони здійснюють передачу даних — приймання сигналів каналу зв’язку і передачу на си­стемну магістраль комп’ютера, або навпаки — приймання даних із комп’ютера та передачу в ка­нал. Мережеві плати виконують всі необхідні перетворювання ін­формаційних повідомлень, зміст яких відповідає стандартам бу­дови локальної мережі (локальної обчислювальної мережі — ЛОМ}. Швидкість передачі даних по мережі становить 10 Мбіт/с, 100 Мбіт/с або 10 Гбіт/с (рис. 2.7).

Основу периферійного обладнання становлять пристрої, при­значені для тривалого зберігання великих обсягів інформації. Вони належать до енергонезалежних пристроїв, можуть успішно зберіга­ти інформацію тривалий час і без електроживлення. Існують накопичувачі зі змінними і незмінними носіями. Носії конструктивно можуть бути дисками або стрічками; за принципом запам’ятовуван­ня — магнітними, магнітооптичними або оптичними. Запис інфор­мації на дискових носіях (магнітних або магніто-оптичних) вико­нується за концентричними колами, доріжками, які, в свою чергу, поділяються на сектори (стандартний розмір сектора — 512 байтів). Форматування (тобто розмітка носія, підготовка доріжок і секторів на носієві) виконує операційна система за допомогою спеціальних програм — утилітів. Запис інформації на компакт-диски вико­нується по спіральній доріжці.

Накопичувачі на гнучких магнітних дисках (НГМД). Гнучкі но­сії випускають у вигляді дискет (флоп-диск). Це змінні носії інформації. Диск для запису інформації вигото­вляють зі спеціального пластику, який має достатню міцність і ста­більність розмірів. Диск покритий феромагнітним шаром і міститься у захисному пластмасовому корпусі. Під час роботи користувач вставляє дискету в накопичувач, його привід накопичувача під час опера­цій зчитування-запису інформації обертає диск у його корпусі, забезпечуючи магнітним головкам зчитування і запис інформації на будь-якій доріжці та секторі. Інформаційна ємність 3,5-дюймової дискети становить 1,44 Мбайта. Це, за сучасними вимогами, зовсім небагато, але використання таких дискет є досить технологічним і дешевим. Хоча у перспективних моделях комп’ютерів ці пристрої поступаються більш ємним пристроям флеш-пам’яті.

Накопичувачі на жорстких магнітних дисках (НЖМД). Інакше їх називають вінчестерами — це пристрої з незмінними носіями (рис. 2.8). Конструктивно НЖМД складається з пакета прецизій­них (виконаних з дуже високою точністю) металевих дисків, вкритих феромагнітним шаром. Над кожним диском пакета зверху і знизу розташована магнітна головка для забезпечення зчитування та запису інформації.

Пакет дисків обертається безперервно і з великою швидкістю (5400,7500, в окремих моделях до 15000 об/хв). НЖМД забезпечує набагато більшу ємність та швидкість обміну даними, ніж НГМД. Час зчитування інформації у сучасних НЖМД становить 8-25 мс. Ємність НЖМД для ПК — до 200 Гбайтів.

Стримери –  це пристрої для збереження інформації на магнітній стрічці. Найчастіше їх використовують для створення архівних копій файлів та папок. Як змінний носій використовують касету (або кар­тридж), яка за конструктивними принципами побудована так само, як касета для побутового магнітофона. Стример належить до при­строїв з послідовним доступом, тому загальна швидкість зчитуван­ня інформації невисока. Ємність картриджу в різних моделях стри­мерів різна — від 250 Мбайт до 35 Гбайт (у DLТ стримерів).

Накопичувачі СD-RОМ. Накопичувачі на компакт-дисках СD-RОМ (compact disc read only memory) призначені для читання даних, занесених на диск (рис. 2.9). Ком­пакт-диски є змінними пристро­ями. Ємність СD-RОМ стано­вить 640-800 Мбайтів. Інформа­цію записано лазерним проме­нем на доріжку-спіраль від цен­тру до краю диска. Зчитування інформації також проводиться лазерним променем. Швидкісні характеристики приводів визначаються у стандартних одиницях швидкості, одношвидкісний привід забезпечує швидкість передачі даних приблизно 150 Кбайтів/с.

Накопичувачі СD-R (СD-recordable). Ці накопичувачi дають змо­гу виконати одноразовий запис на диск, який потім такий диск використо­вують як звичайний СD. Під час запису інформації промінь лазера пропалює плівку на поверхні диска і тим самим змінюється відобра­жаюча здатність поверхні.

Накопичувачі СD-RW (СD-rewritable). Ці накопичувачi допу­скають багаторазовий перезапис інформації на диску. Під час запи­су інформації під дією лазерного променю змінюється аморфний стан поверхні диску, чим забезпечується різна відображаюча мо­жливість поверхні і відповідне кодування інформації. За форматом ці диски сумісні зі звичайними СD.

Накопичувачі DVD (digital versatile disc). Призначені для збе­реження відео-, аудіоінформації високої якості або великого обсягу іншої інформації. Двосторонні двошарові диски мають ємність 17 Гбайтів. Цього достатньо для запису повнометражного відеофільму високої якості. Існують накопичувачі DVD-RАМ, які мають можли­вість виконувати перезапис інформації на диску. Прилади DVD мо­жуть читати інформацію зі звичайних СD-RОМ, СD-R, СD-RW.

Монітор (дисплей) — це пристрій, призначений для відобра­ження текстової та графічної інформації. Монітори створені на базі електронно-променевих трубок (рис. 2.10), рідкокристалічних пане­лей, плазмових матриць. Одна з основних характеристик моніто­рів — розмір екрана по діагоналі. У сучасних комп’ютерах експлуа­туються монітори з розміром діагоналі 15, 17, 19 та 21 дюйм (дюйм дорівнює 2,54см).

Для виведення зображення екран монітора складається з окре­мих крапок (пікселів). Кількість крапок по горизонталі та вертикалі, які монітор здатний відтворити, називають його роздільною здатні­стю. Стандарт SVGА(Super Video Graphic Adapter), за яким проекту­ють монітори, забезпечує роздільну здатність 1024×768, тобто на екрані відображаються 768 рядків пікселів, по 1024 пікселя в кожно­му рядку. Важливою характеристикою моніторів є розмір кожного пікселя (як кажуть інженери, розмір “зерна”). На сучасних моніторах розмір зерна становить приблизно 0,2 мм і зберігається тенденція до його зменшення. Роздільна здатність монітора залежить від роз­міру екрана та кількості пікселів на ньому. На моніторах зображення постійно відновлюється (регенерується) з високою частотою, чим забезпечується його стабільність і водночас контрастність динамічного зображення. Це важливий ергономічний показник і чим вище частота кадрової розгортки (більше 85 Гц), тим комфортніше почуватиметься користувач під час роботи за монітором. Монітори відо­мих розробників забезпечують частоту регенерації до 180 Гц.

Рідкокристалічні монітори (Liquid Crystal Display) побудовані за іншими принципами утворення зображення, вони мають менші ма­су та розміри, споживають набагато менше енергії. Чіткість зо­браження, кольорова гама, насиченість кольорів у рідкокристаліч­них моніторів не гірші, ніж у електронно-променевих, а деякі показ­ники навіть перевищують аналогічні в електронно-променевих, їх застосовують у настільних, наколінних, кишенькових комп’ютерах, органайзерах та інших пристроях (рис. 2.11).

Клавіатура. Це основний пристрій, призначений для введення
в комп’ютер інформації та команд. Клавіатура настільного ПК має
вигляд окремого блоку. Клавіатури мають по 104-108 клавіш, які поділено на групи; символьні; цифрові; функціональні; керування курсором; спеціальні.

Значення деяких спеціальних клавіш: клавіша Еnter закінчує введення послідовності символів у комп’ютер, також здійснює перехід курсору на нову позицію введення; кла­віші Ctrl та ALT (так само як і Shift) самостійного значення не ма­ють, використовуються спільно з алфавітно-цифровими і таким чином за рахунок клавішної комбінації задають команди керуван­ня; клавіша ESC призначена для скасування останньої виконаної дії (якщо це можливо); клавіші Delete і Bacspace дають змогу видалити вибрані символи; клавіша Insert призначена для пере­микання режимів вставки і заміни під час роботи з текстовими до­кументами. Для вибору потрібної розкладки клавіатури під керуванням операційної системи Windows використовують клавішні комбінації Alt + Shift або Ctrl + Shift залежно від настроювань опе­раційної системи.

Електронний маніпулятор “миша”. Для зручного керування роботою комп’ютера через можливості графічного Інтерфейсу ПК обов’язково комплектуються електронним маніпулятором “миша”. Цей маніпулятор виводить на екран монітора свій покаж­чик — курсор (у різних ситуаціях він може бути різним за вигля­дом — риска, стрілка, пісочний годинник та інші). За його допомогою позначають місце на екрані, куди потрапить черговий введений символ, вказують на додаток, який треба активізувати, “натискають” екранні кнопки панелей інструментів та інші. Користувач вільно пересуває курсор у потрібне місце, виділяє потрібні об’єкти і виконує всі доступні операції з об’єктами. Миша під­ключається до порту РS/2. На портативних комп’ютерах замість ми­ші часто використовують трекбол або сенсорну панель.

Принтер. Це пристрій, призначений для виведення на папір, плівку або картон інформації з пам’яті комп’ютера. Майже кожен су­часний комп’ютер має у своєму складі принтер або доступ по мережі до принтера. Розроблено велику кількість різноманітних за принципом дії, продуктивністю, функціональними можливостями принтерів. Це матричні, струменеві, лазерні, сублімаційні, термопринтери та інші. Основні характеристики принтерів — роздільна здатність (вимірюється у dрі, крапках на дюйм); швидкість друку (вимірюється у сторінках за хвилину); ресурс картриджа (кількість сторінок при середньому наповненні, яку може надрукувати один картридж), вартість друкування однієї сторінки та деякі інші.

Матричні принтери. Свою назву ці принтери дістали завдяки конструкції друкарської головки — у вигляді матриці з набором го­лок. Така матриця (9 голок по вертикалі} рухається вздовж рядка і на кожній позиції формує зображення елемента символу або малюнка. Голки вдаряють по фарбувальній стрічці і на папері залишається зо­браження, як у звичайній друкарській машинці. Фарбувальна стріч­ка упакована у картридж. Матричні принтери можуть працювати на папері будь-якої щільності і формувати кілька копій документа за один прохід. Існують принтери форматів А4 та АЗ. Роздільна здат­ність таких принтерів 180—360 dрі.

Струменеві принтери. Ці принтери формують зображення на па­пері мікрокраплями чорнил. Друкувальна головка принтера побудована на принципах бульбашкової технології або використовує п’єзокристалічну технологію. Мікрокраплі формуються головкою i ви­кидаються на папір. Щоб краплі точно влучили у потрібні місця на ар­куші, папір розміщують горизонтально і якомога ближче до головки. Для друку використовують спеціальні чорнила (як чорні, так і кольоро­ві). Існують так звані фотопринтери, які мають якість друку, що не поступається кольоровій фотографії. Роздільна здатність таких принтерів становить до 2400 dрі з бульбашковою (термоструминною) технологією і до 2880×720 dрі з п’єзоелектричною технологією. Швидкість друку становить до 12 стор./хв. і до 16—20 у кращих моделей при швидкісному друку з низькою якістю. Для забезпе­чення високої якості кольорів потрібен спеціальний папір. Це принтери сімейств Ерson, Саnon, Нewlett-Packard та інші.

Лазерні принтери. Традиційно лазерні принтери забезпечують кращу якість друку завдяки ме­тоду формування зображення та якості тонера. Зображення в ла­зерному принтері спочатку фор­мується на барабані, вкритому шаром фотодіелектрика, потім воно переноситься на аркуш і запікається. Назву “лазерні” вони отримали вико­ристанню лазерного променя для формування латентного зображення. Така технологія за­безпечує роздільну здатність 600, 1200, 1440, 2400 dрі і навіть біль­ше. Швидкість друку становить до 32 стор./хв. у кращих моделей. Існують моделі кольорових лазерних принтерів, значно дорож­чі від монохромних, але інші показники — однакові з монохром­ними. Для лазерних принтерів характерним є те, що для формування зображення їм потрібний деякий час, тому під час роботи доводить­ся чекати, поки принтер сформує сторінку, а потім у досить корот­кий термін віддрукує потрібну кількість копій. Це сімейства принте­рів фірм Саnon, Нewlett-Packard, Brother, Xerox, Minolta (Minolta magicolor 2200DL), Phaser 3310 та 3210 та ін.

Світлодіоднi принтери. Світлодiодна технологія друку є моди­фікацією лазерної, де замість складної оптико-механічної системи для формування зображення на селеновому барабані використову­ється лінійка з світлодіодів. Це принтери сімейства Oki С9000 та С7000 (кольорові та чорно-білі), Окipаgе 14 series та інші. Характе­ристики у них приблизно такі самі, як у лазерних принтерів.

Сублімаційні принтери побудовані на основі ефекту субліма­ції, коли будь-яка тверда речовина перетворюється на пару, минуючи фазу рідини.

У принтерах тверді чорнила трьох або чо­тирьох кольорів  містяться  на стрічці. За допомогою мікронагрівачів їх зі стрічки випаровує друкарська головка. “Хмарка” чорнил, які вибухають, осідає на папері. Для фокусування крапки  на її шляху є діафрагма, яка відсікає зайву частину чорнил. Роздільна здатність таких принте­рів — 300 dpі або ненабагато більше. Але така роздільна здатність не є значним недоліком, бо завдяки методу формування зображення на ньому немає растра. Швидкодія сублімаційних принтерів невелика – майже 0,5 – 1 стор./хв. Найчастіше такий метод друку застосовують у фото-принтерах (рис. 2.14). Це принтери Саnon СР-10, Саsіо DР-8000, Теktroniх Рhaser 450 та інші.

Твердочорнильні принтери. У цій технології використовують
елементи і струменевої, і лазерної технології друку. Фарби у твердочорнильних принтерах являють   собою   невеликі   бруски (менші, ніж коробка від сірників) чотирьох базових кольорів (СМYК). Друкарська головка формує зображення з розплав­леного фарбника за допомогою форсунок. Краплі фарби потрапляють на металевий барабан, вкритий тонким шаром силіко­нового мастила. Воно потрібно для того, щоб зображення можна було перенести на папір. Коли зображення підготовлено до барабану, притискується аркуш підігрітого паперу. Зображення під тиском переноситься на аркуш. Фарба не потрапляє вглиб матеріа­лу, вона залишається на поверхні. Тому зображення не є стійким до стирання. Однак, з іншого боку, твердочорнильні принтери можуть працювати на будь-якому папері. Роздільна здатність і швидкість друку таких принтерів приблизно такі самі, як i в лазерних. Наприклад, Рhaser-8200 має роздільну здатність 1200 dрі, швидкість дру­ку— 16 стор./хв. (рис. 2.15). Комплект фарб (5 кубиків) при 5-відсотковому заповненні дає змогу надрукувати приблизно 7 тис. аркушів.

Модем. Цей пристрій призначений для забезпечення зв’язку комп’ютера з іншим комп’ютером через телефонну лінію. Модем (назва пристрою є скороченням двох слів — модулятор і демодуля­тор) перетворює цифрову інформацію в аналогову i передає її у двопровідну лінію, а також приймає аналогову інформацію з лінії зв’язку від іншого комп’ютера. Головна характеристика модему — це швидкість передачі та прийому інформації, що вимірюється у бодах (бітах/с). Залежно від класу лінії та типу модему вони забезпе­чують швидкості 19200, 28800, 33600, 56 Кбод, 128 Кбод та інші.

Іс­нують факс-модеми, які можуть виконувати функції звичайних телефонних модемів. Можуть бути у вигляді вбудованих і зовнішніх, останні мають більше функцій, які підлягають контролю і настрою­ванню. Це пристрої відомих виробників Zухеl, U.S.Rоbоtics, Моtоrоlа та інших (рис. 2.16).

Сканери. Це пристрої, призначені для оцифровування (переве­дення в електронний вигляд) зображень на плоских носіях (рис. 2.17). Якщо таким зображенням є текст, то спеціальні програми (FineReader, Сunei та інші) можуть розпізнати у ньому окремі літери і перетворити зображення на файл документа, в якому кодування відповіда­тиме текстовому процесору. Сканери мають пристрій, який рухаєть­ся вдовж зображення і зчитує кожну крапку поверхні, надаючи їй код. Головні характеристики сканера — роздільна здатність (вимірюється у dрі, крапках на дюйм); швидкість сканування (стор./хв.). Сучасні сканери офісного класу забезпечують роздільну здатність до 2400 dрі. Але треба пам’ятати, що встановлення високої розділь­ної здатності (для багатьох сканерів і відповідного програмного забезпечення це параметр настройки) не тільки зробить кращим зо­браження, а й неминуче набагато збільшить обсяг файлу, в якому зберігатиметься це відскановане зображення, що у свою чергу, мо­же зробити неможливою ефективну обробку зображення. Тому на практиці використовують роздільну здатність на рівні мі­німально допустимої (наприклад, для сканування звичайного тексту — від 150 до 300 dрі).

Практично всі сканери можуть працювати з кольо­ровими зображення­ми. За конструктив­ним виконанням іс­нують планшетні, ба­рабанні та ручні ска­нери. Найпоширенішими є планшетні, які більш техноло­гічні, ніж інші. Ручні сканери мають багато різновидів — універсальні, для сканування штрих-кодів тощо. Це вироби фірм Нewlett-Packard, Artec та інших.

Джерела безперебійного живлення. Призначені для забезпе­чення комп’ютерів та інших пристроїв електричною енергією в разі, якщо її немає в мережі електроживлення. Власне, це аку­мулятор з пристроями керування та автоматичної підзарядки. Вони не призначені для довгостроко­вого використання. За їх допомо­гою користувач комп’ютера пі­сля сигналу про те, що немає електроструму в мережі живлен­ня, повинен у штатному режимі закінчити роботу та вимкнути комп’ютер. Потужність при­строїв становить від 300 Вa до 60 кВa. Зрозуміло, що останні можуть забезпечити комп’ютер­ну техніку струмом значно дов­ше. І все-таки пристрої зі значною потребою в електроенергії (наприклад, лазерні принтери) не варто підключати до джерела безперебійного живлення, бо вони до­сить швидко “посадять” таке джерело. На практиці джерелами без­перебійного живлення захищають комп’ютери, сервери даних та ін­ші системи, що обробляють та зберігають важливу інформацію.

Висновок

Мікропроцесор — це електронна схема, яка виконує всі обчислення та обробку інформації в ЕОМ.

Оперативна пам’ять ЕОМ — це електронна схема, яка містить програми, вихідні дані та кінцеві результати. Вся інформація після відключення живлення зникає з ОП.

КЕШ-пам’ять зберігає копії тих ділянок ОП, які використовуються найчастіше.

CMOS — пам’ять для зберігання параметрів конфігурації комп’ютера. Після відключення живлення інформація не зникає, тому що для її електроживлення використовується спеціальний акумулятор.

BIOS — вміст постійного запам’ятовуючого пристрою, базова система вводу—виводу (програми для перевірки пристроїв комп’ютера та виконання базових функцій щодо обслуговування пристроїв ЕОМ).

Контролер пристрою — це електронна схема, яка керує цим пристроєм. Кожний пристрій ЕОМ має свій контролер. Наприклад, контролер клавіатури або контролер дисків і т.д. Всі контролери взаємодіють з мікропроцесором і  оперативною пам’яттю через системну магістраль передачі даних, яку ще називають шиною.

ПитаннЯ, вправи, завданнЯ

Впишіть ті слова та словосполучення, які пропущені  в кожному реченні

1. До складу персонального комп’ютера входять: … .

2. Пристрій для зчитування інформації в пам’ять ЕОМ з листа без передрукування називається … .

3. Пристрій необхідний для зв’язку між комп’ютерами … .

4. Принтери бувають трьох типів: … .

5. Графопобудовувач використовується для … .

6. До складу системного блока входять … .

7. Важливішою характеристикою мікропроцесора  є … .

Ця характеристика вимірюється в … .

8. Оперативна пам’ять служить для зберігання … .

Після відключення напруги в електромережі  інформація з ОП … .

9. Важливішою характеристикою ОП є … .

Ця характеристика вимірюється в … .

10. Контролер пристрою — це електронна схема, яка … .

11. На материнській платі завжди встановлюють два контролери: контролер …, та контролер … .

12. Інтегрованими в материнську плату часто бувають також контролери …

та … .

13. Гнучкі магнітні диски служать для … .

14. Накопичувач інформації на жорстких  магнітних дисках служить для … .

З повагою ІЦ “KURSOVIKS”!