Аннотация: В этой лекции вы получите ответы на следующие вопросы: что такое компьютер; какие бывают компьютеры; какой компьютер купить - настольный ПК или ноутбук; стоит ли собрать ПК самостоятельно или лучше купить уже готовую конфигурацию; какова базовая конфигурация ПК; что такое монитор, системный блок, винчестер, привод компакт-диска, разъемы и провода; как правильно включить и выключить ПК и проч.

Что такое компьютер и какие бывают компьютеры

Термин персональный компьютер (ПК) введен компанией Apple в конце 1970-х годов. Слово "персональный" подразумевает его использование одним пользователем, однако на современных компьютерах могут работать не один, а нескольких человек (например, все члены вашей семьи).

Персональный компьютер (ПК) - устройство для поиска, сбора, хранения, преобразования и использования информации в цифровой форме

Компьютер работает с помощью программного обеспечения , состоящего из системных и прикладных программ. Главной системной программой является операционная система (в наших лекциях - Windows 7), которая управляет всеми устройствами ПК и организует диалог между человеком и ПК. Прикладные программы служат для решения различных задач пользователя (набор и редактирование текста, рисование на ПК, решение инженерных и бухгалтерских задач и так далее).

Стационарный компьютер (десктоп)

По степени мобильности компьютеры подразделяются на две группы: стационарные или настольные (десктоп) и мобильные (ноутбук, планшет, смартфон).

Десктоп (от англ. desktop - "поверхность стола") - компьютер, предназначенный для постоянного размещения на столе. Настольные компьютеры изначально имели блочную архитектуру и состояли из системного блока, монитора, клавиатуры, мыши и периферийных устройств (рис. 1.1).

Рис. 1.1.

Именно такие компьютеры установлены у большинства пользователей.

Ноутбук

Ноутбук отличается от стационарного компьютера тем, что все основные устройства (системный блок, дисплей, динамики и пр.) у него находятся в одном корпусе. Благодаря аккумулятору ноутбуком можно пользоваться в любом месте, в том числе там, где нет электричества (рис. 1.2).

Справка

Планшет , по сути, тот же ноутбук, но имеет виртуальную клавиатуру (планшеты оснащены сенсорным экраном), а экран планшетного ПК поворачивается на 180 градусов, что позволяет использовать его как электронную записную книжку. Коммуникатор (смартфон) - устройство, сочетающее в себе функции мобильного телефона и компьютера. Маловероятно, что основы работы на ПК вы будете изучать на планшете или коммуникаторе. Поэтому информация об этих видах ПК дается здесь лишь для справки.

Ноутбук или настольный компьютер: что выбрать?

Чтобы правильно выбрать компьютер для дома, необходимо в первую очередь определиться, для чего вы будете этот компьютер использовать. Если вы собираетесь набирать на ПК текст и работать в Интернете, то требования будут невысокими, а вот игровой компьютер потребует от вас значительно больше финансовых затрат. Самый простой вариант покупки ПК - отталкиваться от той суммы, которую вы готовы потратить, а в качестве консультанта пригласить знающего человека, которому вы доверяете. Если вы хотите сделать выбор самостоятельно, то следует иметь в виду, что к десктопному компьютеру можно подключить колонки, принтер, сканер и многое другое периферийное оборудование. Однако его не возьмешь с собой в дорогу. Поэтому данный тип компьютера подходит только для дома. Если вы часто бываете в разъездах, то лучше приобрести ноутбук (или нетбук). Давайте сравним характеристики настольного ПК и ноутбука:

• Производительность . По этому параметру десктоп превосходит ноутбук, т. е. по соотношению "цена-производительность" он впереди.
• Удобство работы . Один из плюсов десктопа - удобство работы. Гораздо удобнее работать за отдельной полногабаритной и эргономичной клавиатурой настольного ПК, чем за клавиатурой ноутбука со смещенными кнопками и без дополнительного цифрового блока. Также очевидна минимизация кнопок ноутбука и уменьшение расстояния между ними, что снижает удобство работы.
• Апгрейд, т. е. возможность модернизации ПК . Современная аппаратура быстро морально устаревает. У ноутбуков вы можете увеличить только оперативную память и объем винчестера. Заменить процессор, монитор или видеоадаптер практически нереально.
• Монитор десктопа и ноутбука . Сегодня большая диагональ для ноутбука встречается крайне редко. При этом качество изображения и цветопередача монитора ноутбука практически всегда не на высоте. В десктопном варианте монитор с большой диагональю не проблема, а цветовые параметры такого монитора будут существенно лучше, чем у ноутбука. Таким образом, десктопные мониторы всегда дешевле и качественнее, чем мониторы у ноутбуков.
• Габариты и мобильность . Портативность и мобильность - единственные достоинства ноутбуков. Он справится с такими задачами, как работа в Интернете и офисных приложениях, а также просмотр фильмов. Из ноутбука невозможно сделать высокопроизводительное устройство под все задачи, и под компьютерные игры в частности.

Итак, для наших целей, т. е. для изучения основ работы на ПК, по параметру "цена-производительность" больше подходит именно настольный компьютер, а не ноутбук.

Из чего состоит компьютер?

Компьютерные программы не существуют обособленно - они неотрывно связаны с компьютерным "железом", которое, собственно, и обеспечивает их нормальную работу. Чтобы правильно, т. е. с наилучшим сочетанием компонентов, купить компьютер, надо представлять себе, из чего ПК состоит. Персональный компьютер состоит из следующих обязательных компонентов

• системный блок (в комплекте с сетевым кабелем);
• монитор (в комплекте с сетевым кабелем и информационным кабелем);
• клавиатура;
• манипулятор "мышь".

Все вышеперечисленное - это так называемая базовая комплектация компьютера. Кроме вышеперечисленного, к компьютеру могут подключаться дополнительные устройства, которые называют периферийными . К ним относятся принтер, сканер, цифровая фотокамера, звуковые колонки и т. д. - словом, необязательные устройства, которые в базовом варианте ПК могут и отсутствовать. О периферии мы поговорим в "Периферия" .

Системный блок

Системный блок создан по модульному принципу, позволяющему при желании изменить его состав, например, увеличить объем оперативной памяти, заменить видеокарту или увеличить емкость винчестера. В результате вы можете производить постепенное наращивание мощности персонального компьютера, его модернизацию, что на компьютерном сленге называется апгрейдом (upgrade).

На рис. 1.3 показано то, что находится внутри бокса системного блока.

1. Блок питания (БП) . Это устройство, преобразующее сетевое напряжение переменного тока 220 вольт в ряд низких напряжений постоянного тока. За его охлаждение отвечает вентилятор. Лучше, если БП оснащен крупным вентилятором (не менее 120 мм). Чем больше вентилятор, тем тише он работает и тем лучше охлаждает. Блок питания предназначен для питания материнской платы, плат расширения, винчестера, флоппи-дисковода, т. е. всех устройств системного блока.
2. Привод компакт-диска . Оптический привод - устройство для записи и воспроизведения компакт-дисков. К нему подходит электричество от блока питания и шина данных от материнской платы. DVD-ROM пишущий (RW) служит для чтения и записи лазерных компакт-дисков. Компакт-диски могут содержать компьютерные программы и игры, музыкальные произведения, видеофильмы и т. д.
3. Процессор . Это большая микросхема, на которую крепится кулер (металлический радиатор с вентилятором). Процессор - главная микросхема компьютера, предназначенная для выполнения различных арифметических и логических операций (инструкций и программ). Устанавливается он на материнскую плату с помощью специального разъема. На рисунке процессор закрыт кулером.
4. Материнская плата . Системная (материнская) плата это печатная плата, в которую устанавливаются основные компоненты компьютера (процессор, память, контроллеры внешних устройств и разъемы (слоты) для подключения дополнительных устройств). Иначе говоря, материнская плата - это большая печатная плата, на которой все монтируется, которая является связующим звеном между остальными устройствами ПК (центральным процессором, оперативной памятью, винчестером и т. д.). От нее отходят шины данных к дисководу, жесткому диску. К материнской плате подведено электричество от блока питания, провода вентиляторов, провода от лицевой части системного блока. Бюджетные компьютеры обычно содержат встроенную звуковую карту, которая позволяет воспроизводить звук, синтезированный компьютером, а также записывать оцифрованный звук с качеством компакт-дисков. На рисунке под цифрой четыре мы видим только часть материнской платы, на которой смонтировано четыре PCI-разъема.
5. Видеокарта . Видеокарта предназначена для преобразования данных, вырабатываемых компьютером, в сигнал, отображаемый монитором. В дешевых (бюджетных) ПК материнская плата уже содержит встроенную видеокарту. У более производительных моделей ПК видеокарта покупается отдельно и устанавливается на материнскую плату, иногда к ней подходит провод от блока питания. Кулер видеокарты крепится на ней же, при покупке видеокарты он чаще всего уже установлен.
6. Floppy-дисковод . Крепится в передней части системного блока четырьмя болтами. К нему подходит электричество от блока питания и шина данных от материнской платы. Floppy-дисковод уже практически не используется, на рисунке он даже не подключен.
7. Жесткий диск (винчестер) . Устройство для хранения основной информации на ПК. Винчестер (накопитель на жестких дисках) является местом хранения операционной системы, программ, приложений, баз данных, игр и т. д. В отличие от ОЗУ, при выключении питания информация, записанная на винчестер, не теряется. Жесткий диск устанавливается в передней части системного блока на четыре болта. К нему подведен шнур от блока питания и шина от материнской платы.
8. Оперативная память (ОЗУ) . Это микросхема, в которой временно хранятся данные и команды, необходимые процессору для выполнения им различных операций. Сегодня самой распространенной памятью для настольных ПК можно считать DDR3. Если ваш бюджет позволяет, то рекомендуем приобретать объем памяти не менее 4 Гб. Память устанавливается с специальные разъемы на материнской плате.
9. Кулер системного блока . Кулер устанавливается в задней (иногда в верхней) части системного блока на болты или специальные резиновые крепления. Его шнур питания подключается к материнской плате.

· системная (материнская) плата

· блок питания

· накопитель на жестком диске (винчестер),

· накопитель на гибких дисках,

· генератор тактовых импульсов

· СD/DVD-приводы и др..

·

Системная (материнская) плата – от английского motherboard, печатная плата, на которой осуществляется монтаж большинства компонентов компьютерной системы. Материнская плата - самая большая плата ПК. На ней располагаются магистрали, связывающие процессор с оперативной памятью, - так называемые системные шины . К шинам материнской платы подключаются также все прочие внутренние устройства компьютера.

Управляет работой материнской платы микропроцессорный набор микросхем - так называемый чипсет .

Чипсет - это набор микросхем материнской платы для обеспечения работы процессора с памятью и внешними устройствами.

Раньше компьютер имел до 2-х сотен микросхем на материнской плате. Современные компьютеры содержат две основные большие микросхемы чипсета:

· Мост памяти - контроллер-концентратор памяти или Северный мост (North Bridge) или, который обеспечивает работу процессора с памятью и с видеоподсистемой ;

· Мост ввода/вывода - контроллер-концентратор ввода-вывода или Южный мост (South Bridge), обеспечивающий работу с внешними устройствами . Обычно северный и южный мост расположены на отдельных микросхемах. Именно северный и южный мосты определяют, в значительной степени, особенности материнской платы и то, какие устройства могут подключаться к ней.

На материнской плате, кроме чипсета, располагаются разъёмы для подключения центрального процессора, графической платы, звуковой платы, жёстких дисков, оперативной памяти и другие разъемы.

На поверхности материнской платы имеется большое количество разъемов предназначенных для установки других устройств:

sockets – гнезда для процессоров;

slots – разъемы под оперативную память и платы расширения;

контроллеры портов ввода/ вывода .

· Центральный процессор

Центральный процессор , или центральное процессорное устройство (ЦПУ) (англ. central processing unit - CPU) - основная микросхема компьютера, в которой и производятся все вычисления. ЦПУ имеет размеры 5*5*0,3 см , устанавливается на материнской плате. На процессоре установлен большой радиатор, охлаждаемый вентилятором.

Конструктивно процессор состоит из ячеек, в которых данные могут не только храниться, но и изменяться. Внутренние ячейки процессора называют регистрами. Важно также отметить, что данные, попавшие в некоторые регистры, рассматриваются как команды, управляющие обработкой данных в других регистрах. Таким образом, управляя засылкой данных в разные регистры процессора, можно управлять обработкой данных. На этом и основано исполнение программ.

С остальными устройствами компьютера, и в первую очередь с оперативной памятью, процессор связан несколькими группами проводников, называемых шинами. Основных шин три: шина данных, адресная шина и командная шина .

Адресная шина . У процессоров Intel Pentium (а именно они наиболее распространены на сегодняшний день в персональных компьютерах) адресная шина 32-разрядная, то есть состоит из 32 параллельных линий. В зависимости от того, есть напряжение на какой-то из линий или нет, говорят, что на этой линии выставлена единица или ноль. Комбинация из 32 нулей и единиц образует 32-разрядный адрес, указывающий на одну из ячеек оперативной памяти. К ней и подключается процессор для копирования данных из ячейки в один из своих регистров.

Шина данных . По этой шине происходит копирование данных из оперативной памяти в регистры процессора и обратно. В компьютерах, собранных на базе процессоров Intel Pentium, шина данных 64-разрядная, то есть состоит из 64 линий, по которым за один раз на обработку поступают сразу 8 байтов.

Шина команд . Для того чтобы процессор мог обрабатывать данные, ему нужны команды. Он должен знать, что следует сделать с теми байтами, которые хранятся в его регистрах. Эти команды поступают в процессор тоже из оперативной памяти, но не из тех областей, где хранятся массивы данных, а оттуда, где хранятся программы. Команды тоже представлены в виде байтов. Самые простые команды укладываются в один байт, однако есть и такие, для которых нужно два, три и более байтов. В большинстве современных процессоров шина команд 32-разрядная, хотя существуют 64-разрядные процессоры и даже 128-разрядные.

Внешние устройства, Клавиатура, Мышь, Монитор, Принтер, Акустические колонки, Компьютерная сеть, Сервер, Клиент, Компьютерные сети, Информатика 7 класс Босова, Информатика 7 класс

Персональный компьютер (ПК) — многоцелевого назначения, предназначенный для работы одного человека (пользователя), достаточно простой в использовании и обслуживании, имеющий небольшие размеры и доступную стоимость.
Все устройства, входящие в состав ПК, можно разделить на две группы:
1) устройства, входящие в ;
2) внешние устройства.

2.2.1. Системный блок
Основной частью персонального компьютера является . В системном блоке находятся (рис. 2.5):

- — к ней подключены все остальные устройства системного блока; через материнскую плату происходит обмен информацией между устройствами, их питание электроэнергией;
- (CPU);
- (RAM);
- жёсткий (HDD) — магнитный в герметичном корпусе, служащий для длительного хранения информации; на нём расположены программы, управляющие работой компьютера, и файлы пользователя;
- устройство для чтения/записи на оптические диски CD, DVD (дисковод и );
- карты расширений:
- видеокарта (Video Card) — предназначена для связи системного блока и монитора; передаёт изображение на и производит часть вычислений по подготовке изображения для монитора;
- звуковая (Sound Card) — предназначена для подготовки звуков, воспроизводимых колонками, в том числе для записи звука с микрофона;
- сетевая — служит для соединения компьютера с другими компьютерами по компьютерной сети;
- блок питания — преобразует ток электрической сети в ток, подходящий для внутренних компонентов компьютера;
- порты компьютера — разъёмы на системном блоке, предназначенные для подключения внешних устройств.

2.2.2. Внешние устройства
Все устройства компьютера, которые не входят в состав системного блока, будем называть внешними. К основным внешним устройствам принято относить клавиатуру, и .
Клавиатура. Клавиатура является устройством ввода информации в компьютер.
Стандартная имеет 104 клавиши, которые можно условно разделить на несколько групп.
Функциональные клавиши F1-F12, расположенные в верхней части клавиатуры, предназначены для выполнения ряда команд при работе с некоторыми программами.
Символьные (алфавитно-цифровые) клавиши — клавиши с цифрами, русскими и латинскими буквами и другими символами, а также «пробел»; используются для ввода информации в компьютер.
Клавиши управления курсором — чёрточкой, отмечающей на экране монитора место ввода очередного символа. К ним относятся четыре клавиши со стрелками, перемещающие курсор на одну позицию в заданном направлении, а также клавиши Home, End, PageUp, PageDown, перемещающие курсор соответственно в начало строки, в конец строки, на страницу вверх и на страницу вниз. "
Дополнительные клавиши, расположенные с правой стороны клавиатуры, могут работать в двух режимах, переключаемых клавишей NumLock:
- при включённом индикаторе NumLock это удобная клавишная панель с цифрами и знаками арифметических операций, расположенными, как на калькуляторе;
- если NumLock выключен, то работает режим управления курсором.
Специальные клавиши (Enter, Esc, Shift, Delete, Backspace, Insert и др.) — это клавиши для специальных действий; они рассредоточены по всей клавиатуре.
Клавиша Enter завершает ввод команды и вызывает её выполнение. При наборе текста служит для завершения ввода абзаца.
Клавиша Esc, расположенная в левом верхнем углу клавиатуры, обычно служит для отказа от только что выполненного действия.
Мышь. Манипулятор « » — одно из основных указательных устройств ввода, обеспечивающих взаимодействие пользователя с компьютером.
Для ввода в компьютер всевозможных графических изображений и текстов непосредственно с бумажного оригинала используется .
Ввод звуковой информации в компьютер осуществляется через микрофон, подключённый к звуковой карте.
Монитор — основное устройство персонального компьютера, предназначенное для вывода информации. На экран монитора выводится вся о работе компьютера; он позволяет отслеживать, что происходит в компьютере в данное время, каким вычислительным процессом занят компьютер.
Для вывода информации на бумагу предназначены принтеры. Принтеры бывают чёрно-белыми и цветными. Также они различаются по способу действия. Принтеры ударного действия наносят удар по красящей ленте, соприкасающейся с бумагой. В матричном принтере удар по красящей ленте наносит группа иголок, установленных в печатающей головке. Принтеры безударного действия распыляют на бумагу чернила (струйные принтеры) или сухой тонер (лазерные принтеры). Чернила и тонер находятся в сменных картриджах.
Для вывода звуковой информации используются акустические колонки или наушники, которые подключаются к звуковой плате.
Системный блок, и образуют минимальный комплект устройств, обеспечивающих работу компьютера.

2.2.3. Компьютерные сети
Существуют компьютеры, работающие автономно, и компьютеры, объединённые в компьютерные сети. Сети нужны для обмена информацией между компьютерами, совместного использования общих программ, данных и устройств. Например, в кабинете информатики компьютеры объединяют в сеть, чтобы ученики могли работать с одними и теми же данными и использовать общий . Это пример локальной сети.
Интернет — это глобальная компьютерная сеть, связывающая между собой миллионы компьютеров и сетей со всего мира. Основу Интернета составляют мощные компьютеры, расположенные по всему миру и соединённые между собой надёжными и высокоскоростными каналами связи. К этим компьютерам присоединяются региональные сети, через которые к Интернету можно подключиться с любого персонального компьютера.
Компьютеры, подключенные к сети, условно можно разделить на две категории. Те компьютеры сети, которые хранят, сортируют и поставляют общую для сети информацию, управляют общими устройствами, называются серверами. Компьютеры, которые эту информацию используют, например домашние компьютеры, называются клиентами.
Основная характеристика подключения компьютера к сети Интернет — скорость передачи данных по имеющемуся каналу связи. Она измеряется в битах в секунду ( /с), а также Кбит/с (1 Кбит = 1024 бита), Мбит/с и Гбит/с.

Задача 1. Скорость передачи данных по некоторому каналу связи равна 1 024 000 /с. Передача данных через это соединение заняла 5 секунд. Определите информационный объём переданных данных в килобайтах.

Решение.
Способ 1. Информационный объём данных найдём как произведение скорости передачи данных на время передачи:
1 024 000 /с * 5 с = 5 120 000 битов.
Переведём полученный результат в байты и килобайты:
5 120 000 битов = 640 000 байтов = 625 Кбайт.
Способ 2. Преобразуем значение скорости передачи информации, выделив в соответствующем числе степени двойки:
1 024 000 = 1024 * 1000 = 2 10 * 1000 = 2 10 * 2 3 * 125.
2 10 * 2 3 * 125 /с * 5 с = 2 10 * 2 3 * 625 битов = 2 10 * 625 байтов = 625 Кбайт.
Ответ: 625 Кбайт.