Hardware-Festplatte. Was ist Computerhardware? Blockschaltbild und PC-Geräte

Zur PC-Hardware zählen beispielsweise:

• Sensoren für verschiedene Parameter (Temperatur, Druck, Feuchtigkeit sowie optische, akustische usw.);
• Analog-Digital- (ADC) und Digital-Analog-Wandler (DAC);
• Modems (Modulatoren-Demodulatoren);
• Faxmodems;
• Scanner;
• Tastatur;
• Computer Maus;
• Grafiktabletts;
• Trackball;
• Trackpoint;
• Touchpad;
• Joystick;
• Lichtstift;
• Monitore;
• Akustische Systeme;
• Drucker;
• Plotter usw.

Bei den aufgeführten Geräten handelt es sich um Informationseingabe-/-ausgabegeräte. Die wichtigsten Informationsverarbeitungs- und Speichergeräte sind in der PC-Systemeinheit konzentriert.

Eingabegeräte

Die meisten Parameter (Temperatur, Druck, Schall etc.) werden vom Menschen analog wahrgenommen. Um diese Parameter in einem Computer verarbeiten zu können, müssen sie daher zunächst mithilfe von in digitale Form umgewandelt werden Analog-Digital-Wandler(ADC).

Ein Beispiel für eine solche Umwandlung ist die Umwandlung von Schall, einem variablen Schalldruck, in digitale Form bei der Aufnahme auf einer optischen CD. Das bei der Tonaufnahme eines Mikrofons erhaltene analoge Signal – elektrische Wechselspannung – wird mithilfe eines ADC in einen digitalen Code umgewandelt. Dazu misst der ADC kontinuierlich den Pegel dieses analogen Signals – Spannung – mit einer sehr hohen Frequenz: und kodiert es jedes Mal mit einer Zahl im Binärcode, d. h. wertet es aus und drückt es als die nächstliegende Binärzahl aus. Anstelle eines kontinuierlichen analogen Signals wird also eine Folge von Binärzahlen gebildet und die Operation selbst aufgerufen Quantisierung. Eine Folge binärer Zahlen ist wesentlich resistenter gegen Störungen und Verzerrungen als ein analoges Signal. Die Genauigkeit dieser Auswertung eines analogen Signals mittels Binärcode hängt von der Frequenz und Anzahl der Quantisierungsbits ab. Um einen hochwertigen CD-Sound zu erhalten, werden eine Frequenz von 44,1 kHz und 16 Quantisierungsbits verwendet. Dadurch ist es möglich, 2 16 bzw. 65.536 Quantisierungsstufen zu erhalten. Diese 16-Bit-Binärzahlen werden mit einem Laserstrahl sequentiell mit 44,1 kHz nacheinander in Form von Grübchen und glatten Flächen auf die optische Platte geschrieben.

Der Mensch kann nur analoge Schalldrucksignale hören. Bei der Tonwiedergabe erfolgt daher der umgekehrte Vorgang. Mithilfe eines Laserstrahls werden diese Binärzahlen nacheinander gelesen und anschließend verwendet Digital-Analog-Wandler(DAC) werden in analoge Signale umgewandelt (mit einer Genauigkeit von 1/65.536), verstärkt und in einem Lautsprecher in Ton umgewandelt. Zur Verbesserung der Klangqualität werden spezielle Filter eingesetzt.

Eine ähnliche Konvertierung mit ADC und DAC erfolgt in Modem (Modulator-Demodulator) persönlicher Computer. Modem (aus dem Englischen Modulator und Demodulator) ist ein Gerät zum Austausch von Informationen zwischen Computern. Es wandelt diskrete Signale in kontinuierliche modulierte Signale zur Übertragung über eine Telefonleitung und zur umgekehrten Umwandlung (mit Demodulation) zum Empfang um.

Als Betriebsart von Modems wird die Betriebsart bezeichnet, bei der Daten nur in eine Richtung übertragen werden Halbduplex(Halbduplex), in beide Richtungen - Duplex(Vollduplex). Es gibt Modems intern(in Form einer elektronischen Platine, die an den ISA- oder PCI-Bus des Computers angeschlossen ist) und extern(als separates Gerät). Modems unterscheiden sich in den unterstützten Kommunikationsprotokollen und der Modulationsgeschwindigkeit. Es definiert die physikalische Datenübertragungsrate, die in Bits pro Sekunde (bps) gemessen wird.

Als Gerät wird ein Gerät bezeichnet, das die Fähigkeiten eines Modems und eines Mittels zum Austausch von Faxbildern vereint Faxmodem. Das Faxmodem ermöglicht die elektronische Übertragung von Klartext, Zeichnungen, Fotos und Diagrammen. Es ermöglicht das Scannen des Dokuments auf der Sendeseite, die Umwandlung der Informationen in eine für die Übertragung über den vorhandenen Kommunikationskanal geeignete Form und die Erstellung eines Duplikats – Faksimile – des Originaldokuments auf Papier auf der Empfangsseite. Jedes Telefax umfasst einen Scanner zum Lesen eines Dokuments, ein Modem, das Informationen über eine Telefonleitung sendet und empfängt, und einen Drucker, der die empfangene Nachricht auf Thermo- oder Normalpapier druckt.

Scanner(Scanner) ist ein Gerät zur Eingabe grafischer Bilder (Texte, Bilder, Dias, Fotos, Zeichnungen) in einen Computer. Die meisten Scanner verwenden lichtempfindliche CCD-Elemente (Charge Coupled Device), um Bilder in digitale Form umzuwandeln. Basierend auf der Methode, den Lesekopf und das Bild relativ zueinander zu bewegen, werden Scanner in Hand-, Roll-, Flachbett- und Projektionsscanner unterteilt. Eine Art Projektionsscanner sind Diascanner, die zum Scannen von Fotofilmen konzipiert sind.

Das Funktionsprinzip eines Single-Pass-Flachbettscanners besteht darin, dass sich ein Scanschlitten mit einer Lichtquelle entlang des gescannten Bildes bewegt, das sich auf einem transparenten festen Glas befindet. Das durch das optische System des Scanners (bestehend aus einer Linse und Spiegeln oder einem Prisma) reflektierte Licht trifft auf drei parallel zueinander angeordnete CCD-basierte lichtempfindliche Halbleiterelemente. Jedes Element erhält Informationen über die Bestandteile des Bildes.

Tastatur - Das Hauptgerät zur Eingabe von Informationen in einen Computer ist eine Reihe mechanischer Sensoren, die beim Drücken von Tasten einen bestimmten Stromkreis schließen. Die beiden häufigsten Tastaturtypen sind mechanische Tastaturen und Folientastaturen. Im Inneren jeder Tastatur befinden sich zusätzlich zu den Tastensensoren elektronische Dekodierungsschaltungen und ein Tastatur-Mikrocontroller.

Maus(Maus) ist ein Computermanipulator, ein Zeigegerät zur Eingabe von Informationen in einen Computer. Passt problemlos in Ihre Handfläche und verfügt über Knöpfe an der Oberfläche. Wenn Sie die Maus über einen Tisch oder eine andere Oberfläche bewegen, erfolgt eine ähnliche Bewegung des Cursors auf dem Monitorbildschirm. Mit den Maustasten können Sie Befehle an den Computer erteilen. Mit der Maus lassen sich Objekte, die häufig in Grafikpaketen verwendet werden, wie Fenster, Menüs und Symbole, sehr bequem manipulieren.

Die überwiegende Zahl der Computermäuse nutzt das optomechanische Prinzip der Bewegungskodierung. Eine schwere, gummibeschichtete Kugel mit relativ großem Durchmesser kommt mit der Tischoberfläche in Kontakt. An die Kugeloberfläche gedrückte Rollen sind mit zwei Sensoren auf zueinander senkrechten Achsen montiert. Mit einer optischen (Laser-)Maus können Sie den Cursor präziser positionieren. Mit der Maus können Sie einfache Zeichnungen erstellen. Das Zeichnen auf einem Computerbildschirm ist jedoch mit einem Grafiktablett viel komfortabler.

Grafiktablet(Digitalisierer) – ein Codierungsgerät, mit dem Sie ein zweidimensionales, einschließlich mehrfarbiges Bild in Form eines Rasterbilds in einen Computer eingeben können. Grafiktabletts werden hauptsächlich im Bereich der Computergrafik eingesetzt. Das Grafiktablett verfügt über einen speziellen Zeiger (Stift) mit Sensor. Der Tablet-Controller sendet Impulse entlang eines Leitergitters, das sich unter der Oberfläche des Tablets befindet. Der Controller wandelt die empfangenen Signale in Koordinaten um, die an einen Personalcomputer übertragen werden, der diese Informationen in die Koordinaten eines Punktes auf dem Monitorbildschirm umwandelt. Zeichentabletts reagieren empfindlich auf den Stiftdruck und wandeln diese Daten in Linienstärke oder Schattierung um.

Trackball(Trackball) – ein Kugelzeigergerät, ist eine Art Maus, die in tragbaren PCs – Laptops (Notebooks) verwendet wird. Die Hand bewegt nicht den Mauskörper, sondern die Kugel und nimmt weniger Platz ein, was bei kleinen Laptopgrößen wichtig ist. Typischerweise ist der Trackball in die Tastatur integriert.

Trackpoint(Trackpoint) ist ein Miniaturhebel mit einer rauen Oberseite mit einem Durchmesser von 5-8 mm. Der Trackpoint befindet sich auf der Tastatur zwischen den Tasten und wird per Fingerdruck gesteuert.

Touchpad(Touchpad) ist ein Touchpad, bei dem die Bewegung Ihres Fingers dazu führt, dass sich der Cursor bewegt. Die überwiegende Mehrheit der modernen Laptops verfügt über ein Touchpad, da es keine beweglichen Teile enthält und daher äußerst zuverlässig ist.

Joystick(Joystick) oder Hebelmanipulator ist ein analoges Koordinateneingabegerät. Der Joystick-Griff ist mit zwei Widerständen verbunden, die bei Bewegung ihren Widerstand ändern. Ein Widerstand bestimmt die Koordinatenbewegung X, der andere - von Y. Der Joystick-Adapter wandelt Änderungen des Widerstandsparameters in einen digitalen Code um. Der Joystick wird in Computerspielen und verschiedenen Trainingsgeräten verwendet.

Lichtstift - ein lichtempfindliches Gerät zur Erfassung der Koordinaten von Bildschirmpunkten und deren Eingabe in einen Computer. Es hat die Form eines Schreibstifts. Der Lichtstift ist für die Interaktion mit dem Monitorbildschirm konzipiert. Die Stiftspitze enthält eine Fotozelle, die auf ein Lichtsignal reagiert, das vom Bildschirm an der Stelle gesendet wird, die der Stift berührt. Licht Feder erfordert nicht die Erstellung eines speziellen Bildschirms oder dessen Beschichtung; wie ein Touch-Gerät. Es ermöglicht Ihnen, einen vom Benutzer angegebenen Punkt auszuwählen und Informationen in den Computer einzugeben. So können Sie handgeschriebenen Text aufschreiben und anschließend erkennen oder eine Zeichnung anfertigen. Wenn auf dem Bildschirm ein Menü mit Symbolen und Symbolen angezeigt wird, können Sie den Stift auf das ausgewählte Symbol oder Symbol richten. Sie können beispielsweise die auf dem Bildschirm angezeigte Pseudotastatur verwenden.

Systemeinheit eines Personalcomputers

Moderne Personalcomputer sind in Desktop- und tragbaren Versionen erhältlich. Desktop-PCs bestehen in den meisten Fällen aus einer separaten Systemeinheit, an die externe Geräte angeschlossen werden: Tastatur, Maus, Joystick, Scanner, externes Modem, Monitor, Lautsprechersysteme usw.

Systemeinheit Der PC verfügt über ein Metallgehäuse, in dem sich die Stromversorgung, die Hauptplatine (System- oder Hauptplatine) mit Prozessor und RAM, Erweiterungskarten (Grafikkarte, Soundkarte), verschiedene Speichergeräte (Festplatte, Diskettenlaufwerke, CD-ROM-Laufwerke) befinden. Zusatzgeräte (Abb. 2.2).

Die Systemeinheit umfasst:

• Prozessor (Mikroprozessor), der an seinem Eingang empfangene Befehle ausführt, Berechnungen durchführt und den Betrieb anderer Elemente des Computers steuert. Es besteht aus Registerzellen, in denen Daten nicht nur gespeichert, sondern auch verändert werden können;
• Nur-Lese-Speicher (ROM – Read-Only-Memory), der ständig benötigte Informationen und Programme speichert, ohne die der Computer überhaupt nicht starten kann;
• Arbeitsspeicher (RAM – Direktzugriffsspeicher), der zur vorübergehenden Speicherung von Programmen und Daten verwendet wird;
• elektronische Schaltkreise, die Computerelemente und den Datenaustausch zwischen Speicher und anderen Mitteln zum Speichern und Anzeigen von Informationen (z. B. einem Monitor, einem Drucker) steuern;
• Netzteil;
• Laufwerke – Diskettenlaufwerke zum Lesen und Beschreiben von Disketten (Diskettenlaufwerke);
• Festplatten – Festplatten;
• optische Laufwerke CD-ROM und CD, beschreibbare CD-R und wiederbeschreibbare optische CD-RW, DVD, DVD-RW
• internes Modem – ein Gerät zur Ein- und Ausgabe, das das Telefonnetz zur Kommunikation nutzt.

Eine Systemeinheit verfügt in der Regel über mehrere parallele und serielle Schnittstellen, über die Ein- und Ausgabegeräte wie Tastatur, Maus, Monitor und Drucker angeschlossen werden.

Reis. 2.2.

In einem tragbaren PC – Laptop – sind alle externen und internen Geräte in einem Gehäuse vereint. Die Flüssigkristallanzeige befindet sich im aufklappbaren Deckel des Koffers, der die Form und Maße eines flachen Koffers hat. An einen Laptop können wie an einen Desktop-PC weitere externe Ein- und Ausgabegeräte, Datenspeicher etc. angeschlossen werden.

Mikroprozessor Die (CPU) (oder Zentraleinheit) ist ein sehr großer integrierter Schaltkreis, der auf einem Siliziumchip implementiert ist. In einem Personalcomputer übernimmt der Mikroprozessor Steuerfunktionen und verarbeitet die meisten Informationen.

Die Grundelemente eines Mikroprozessors sind Transistorschalter, auf deren Grundlage Register aufgebaut sind – eine Reihe von Geräten, die zwei stabile Zustände haben und dazu dienen, Informationen zu speichern und schnell darauf zuzugreifen. Die vom Mikroprozessor ausgeführten Anweisungen ermöglichen arithmetische, logische Operationen, Steuerübertragungen und Datenbewegungen (zwischen Registern, RAM sowie Eingabe- und Ausgabeanschlüssen).

Der Mikroprozessor dient zur Verarbeitung von Signalen im Binärcode und ist ein kompletter Subminiatur-Digitalcomputer, der auf einem einzigen Chip untergebracht ist. Mikroprozessoren unterscheiden sich in ihrer Bittiefe und Taktrate. Bittiefe- Dies ist die Anzahl der Bits, die der Mikroprozessor als Ganzes wahrnimmt: 4, 8, 16, 32, 64 (ganzzahlige Potenzen von 2). Die Leistung eines Personalcomputers und die maximale Größe seines internen Speichers hängen von der Bitkapazität ab. Taktfrequenz, Gemessen in Hertz (Megahertz und Gigahertz) bestimmt es hauptsächlich die Geschwindigkeit eines Computers.

Die wichtigsten Typen und Eigenschaften von Mikroprozessoren von Intel, einem führenden Hersteller von Mikroprozessoren für PC-kompatible PCs, sind in der Tabelle aufgeführt. 2.1.

Der Mikroprozessor ist über ein Netzwerk elektronischer Leiter, die sogenannten, mit anderen Geräten der Systemeinheit verbunden System Bus. Es besteht aus drei Gruppen: Adresse (normalerweise 32 Bit) mit Registeradressen, Datenbus und Befehlsbus.

Die Systemeinheit beherbergt Häuser Hauptplatine (Systemplatine). Es enthält einen Mikroprozessor, RAM-Module (Random Access Memory), einen Systembus, Controller-Chips, die den Betrieb des Systembusses, Ports, der Festplatte und anderer Informationsspeichergeräte steuern, sowie einen ROM-Chip (Read-Only Memory). in den die Daten geschrieben werden.

BIOS ist ein Programm, das das Zusammenspiel einzelner Teile des Computers steuert. Das Motherboard verfügt über Anschlüsse zum Anschluss von Platinen (oder Karten) anderer Geräte.

Tisch 2.1. Arten und Eigenschaften von MP (Intel)

MP-Typ	Marken-PC				Max. Uhr Frequenz,	Max. Volumen MB	Schaffung

Rom Wird zum Speichern aktuell laufender Programme und der darin verwendeten digitalen Daten verwendet. Dabei handelt es sich um eine Ansammlung spezieller elektronischer Zellen, die jeweils eine bestimmte Kombination aus Nullen und Einsen – ein Byte – speichern können. Jede dieser Zellen hat eine Adresse (Byte-Adresse) und einen Inhalt (Byte-Wert). Die Adresse wird benötigt, um auf den Inhalt der Zelle zuzugreifen: um Informationen zu schreiben und zu lesen. Der Direktzugriffsspeicher (RAM) speichert Informationen nur, während der Computer läuft; mit anderen Worten: Er ist flüchtig. Wenn die Stromversorgung des Computers ausgeschaltet oder vorübergehend unterbrochen wird, „vergisst“ der RAM sofort die darin gespeicherten Informationen. Die RAM-Kapazität eines modernen PCs beträgt 2-8 GB oder mehr.

Wenn ein Mikroprozessor Rechenoperationen ausführt, muss jederzeit Zugriff auf jede RAM-Zelle gewährleistet sein. Deshalb nennen sie sie Arbeitsspeicher(Arbeitsspeicher, RAM). RAM läuft auf zwei Arten von Chips – dynamisch (dynamisch RAM (DRAM) und statisch (statisch RAM-SRAM).

Zusätzlich zum RAM verfügt ein Personalcomputer über einen Hochgeschwindigkeits-Mikroprozessor, um den Betrieb mit einem weiteren Prozessor zu koordinieren

„Low-Speed“-RAM und Langzeitspeichergeräte verwenden Ultra-Random-Access-Speicher, den sogenannten Cache-Speicher. Zur Implementierung wird statischer Speicher verwendet.

Um zu verhindern, dass der Prozessor untätig bleibt, während er langsam aus dem RAM liest oder in den RAM schreibt, wird ein kleiner, aber relativ schneller Cache-Speicher eingeführt. Während der Prozessor mit anderen Vorgängen beschäftigt ist, liest er vorab bestellte Informationen aus dem RAM und überträgt sie dann schnell an den Prozessor. Mit der Einführung des Cache-Speichers wurde die erzwungene Ausfallzeit des Prozessors reduziert, was bedeutet, dass seine tatsächliche Leistung gesteigert wurde. Der beschriebene Speicher ist der sogenannte Second-Level-Cache. Es gibt aber auch einen First-Level-Cache-Speicher: Er wird auf dem Prozessorchip selbst gebildet, d. h. befindet sich in seinem Körper. Vom RAM fließen Informationen in den Cache der zweiten Ebene, dann mit zunehmender Geschwindigkeit in den Cache der ersten Ebene und schließlich, noch schneller, in den Prozessor.

Der Computer hat permanentes Gedächtnis(ROM), das Informationen speichert, wenn der Strom ausgeschaltet ist. Es enthält die wichtigsten Daten – das grundlegende Ein-/Ausgabesystem (BIOS). Die Aufzeichnung von Informationen im permanenten Speicher erfolgt „in Hardware“ – mit speziellen Geräten. Nur-Lese-Speicherchips werden unterteilt in vom Hersteller programmierbare (Read-Only-Memory, ROM), einmalig vom Benutzer programmierbare (programmierbare ROM, PROM) und wiederholt vom Benutzer programmierbare (löschbare PROM, EPROM).

Eine andere Art von permanentem Speicher (komplementärer Metalloxid-Halbleiter-CMOS oder CMOS-RAM) wird verwendet, um einige Eigenschaften des PCs und der Umgebung zu speichern. CMOS-Chips werden von Batterien gespeist und sind daher nichtflüchtig Speichern Sie wichtige Eigenschaften, die beim Laden des Betriebssystems verwendet werden.

Externe Speichergeräte

Zur Langzeitspeicherung werden das Sammeln und Auslesen digitaler Informationen genutzt Langzeitspeichergeräte - Medien und Speichergeräte. Alle von ihnen sind nichtflüchtig, d. h. Speichern Sie Informationen unabhängig davon, ob der Computer ein- oder ausgeschaltet ist.

Speichergeräte und Speichermedien werden in Geräte mit direktem und sequentiellem Zugriff unterteilt. Auf alle magnetischen Datenträger (Disketten, Festplatten) kann direkt zugegriffen werden – Informationen sind nahezu sofort von jedem Teil der Festplatte aus verfügbar. Bandlaufwerke verfügen über sequentiellen Zugriff: Daten, die in einem beliebigen Abschnitt des Bandes enthalten sind, können erst gelesen werden, nachdem sie in diesen Abschnitt zurückgespult wurden.

Speichermedium(Informationen) ist ein physischer Körper oder ein Medium, das zur Aufzeichnung und dauerhaften Speicherung von Informationen verwendet wird. Speichermedium- ein Gerät zum Aufzeichnen und Lesen von Informationen. Papier oder eine Audio-CD sind also Medien und eine Diskette und ein Bandlaufwerk sind Speichergeräte.

Diskette ist eine Kassette mit einer flexiblen Magnetplatte (Diskette), ein Gerät zum Aufzeichnen, Speichern von Informationen und zum Übertragen dieser Informationen von einem PC auf einen anderen. Eine moderne Diskette ist eine flexible Diskette mit einem Durchmesser von 3,5 Zoll aus Kunstfolie – Mylar mit magnetischer Beschichtung, eingeschlossen in einer Hartplastikhülle. Seine Speicherkapazität beträgt 1,44 MB. Zum Lesen und Schreiben von Informationen wird die Diskette in ein spezielles elektronisch-mechanisches Gerät eingelegt – ein Diskettenlaufwerk. Die Diskette ist in konzentrische Spuren unterteilt, und diese wiederum sind in Sektoren unterteilt. Das Lesen und Schreiben erfolgt über die Magnetkopfeinheit des Laufwerks. Sie werden vom Antriebspositionierungsaktuator entlang des Radius der Diskette bewegt, um auf verschiedene Spuren zuzugreifen. Der Zugriff auf die verschiedenen Sektoren innerhalb jeder Spur erfolgt durch Drehen der Diskette mithilfe des Diskettenlaufwerks mit Geschwindigkeiten zwischen 300 und 360 U/min.

Informationen können wiederholt auf eine Diskette geschrieben werden, weshalb Disketten trotz ihrer mangelnden Zuverlässigkeit und relativ geringen Kapazität weit verbreitet sind. Auf der Diskette befindet sich ein Schalter, der das Schreiben von Informationen auf die Diskette zulässt oder verbietet. Das Schreiben ist erlaubt, wenn das Loch in der Diskette durch einen Schalter blockiert ist, und verboten, wenn dieses Loch offen ist. Die Aufzeichnung erfolgt auf beiden Seiten der Diskettenoberfläche.

Vor der ersten Verwendung einer Diskette muss diese formatiert werden. Beim Formatieren wird die Beschreibbarkeit der Diskettenoberfläche überprüft. Die Lese- bzw. Schreibgeschwindigkeit für ein modernes 3,5-Zoll-Laufwerk beträgt etwa 63 KB/s, die durchschnittliche Zeit für die Suche nach Informationen beträgt etwa 80 ms.

Festplatte (Winchester) – ein Gerät zur dauerhaften Speicherung von Informationen, die beim Betrieb eines Personalcomputers verwendet werden. Strukturell enthält ein solches Laufwerk ein Paket aus mehreren Scheiben, die auf einer gemeinsamen Achse – einer Spindel – montiert sind. Es rotiert mit den Scheiben mit einer Geschwindigkeit von mehreren tausend Umdrehungen pro Minute.

Jede Scheibe ist eine Aluminium- oder Glaskeramikplatte mit einer magnetischen Beschichtung – einer dünnen Schicht aus Eisenoxid oder Chromoxid. Das gesamte Scheibenpaket ist in einem dichten Gehäuse untergebracht, das durch ein komplexes System spezieller Filter für die nötige Sauberkeit und den konstanten Druck staubfreier Luft sorgt. Das Lesen und Schreiben von Informationen erfolgt durch Lese- und Schreibköpfe, die an drehbaren Positionierarmen montiert sind. Die Köpfe berühren die Plattenoberflächen nicht, sondern bewegen sich in einem Abstand von maximal 0,07 Mikrometern darüber.

Jede Platte ist in aufeinanderfolgende Spuren unterteilt – konzentrische Kreise, die den von den Köpfen erzeugten Zonen der Restmagnetisierung entsprechen. Jede Festplatte des Pakets verfügt über die gleiche Anzahl an Spuren, und jede davon ist in aufeinanderfolgende Sektoren mit einer Kapazität von 512 Bytes unterteilt. Die Festplattenkapazität moderner Personalcomputer erreicht 500 GB und nähert sich derzeit 1 TB.

Die Festplatte enthält einen HDA und getrennt davon eine Elektronikplatine. Der HDA enthält die Mechanik und den Vorverstärker, die Steuerelektronik befindet sich auf der Platine. Die elektronische Platine entschlüsselt die Befehle Regler Festplatte, stabilisiert die Motordrehzahl, erzeugt Signale für die Schreibköpfe und verstärkt diese von den Leseköpfen.

Eines der Hauptmerkmale einer Festplatte ist die durchschnittliche Zeit, in der die Festplatte die erforderlichen Informationen findet. Diese Zeit ist normalerweise die Summe der Zeit, die erforderlich ist, um die Köpfe auf der gewünschten Spur zu positionieren und auf den erforderlichen Sektor zu warten. Moderne Festplatten ermöglichen den Zugriff auf Informationen in 8–10 ms.

Ein weiteres Merkmal einer Festplatte ist die Lese- und Schreibgeschwindigkeit: Sie hängt nicht nur von der Festplatte selbst, sondern auch von der Geschwindigkeit ihres Controllers, Busses und Prozessors ab. Bei modernen Standardfestplatten liegt diese Geschwindigkeit bei 15–17 MB/s.

Streamer(Streamer) – ein Computergerät zum Aufzeichnen von Informationen auf Kassetten (Kassetten) mit Magnetband. Wird zum Erstellen von Sicherungskopien von Informationen verwendet, die sich auf den Festplatten professioneller Computer befinden. Streamer sind Kassetten – Patronen mit zwei oder einer Spule. Verschiedene Arten von Streamern unterscheiden sich in der Kapazität (von 20 MB bis 40 GB), der Schnittstelle sowie der Lese- und Schreibgeschwindigkeit von Daten (von 100 KB/s bis 5 MB/s oder mehr).

In modernen Computern weit verbreitet optische Datenträger- Medien und Speichergeräte. Der Hauptunterschied zwischen der optischen Aufzeichnung besteht darin, dass zwischen dem Laufwerksmechanismus und der Oberfläche der optischen Disc kein physischer Kontakt besteht. Mithilfe eines Laserstrahls werden Informationen berührungslos erfasst und ausgelesen. Außerdem wird dieser Strahl nicht auf die Oberfläche, sondern in die Tiefe der transparenten Scheibe fokussiert. Daher wird die optische Aufzeichnung nicht durch leichte Kratzer auf der Disc-Oberfläche beeinträchtigt. Dies gewährleistet eine sehr hohe Haltbarkeit und Zuverlässigkeit der Informationsspeicherung auf optischen Datenträgern. Darüber hinaus zeichnen sie sich gegenüber der magnetischen Aufzeichnung durch ihre völlige Unabhängigkeit von äußeren Magnetfeldern aus.

Zu den optischen Datenträgern zählen vor allem Audio-CDs und CD-ROMs. Sie werden inline mit Werkzeugen hergestellt und sind schreibgeschützt.

Audio-CDs kann sowohl in Musikcentern, CD-Playern und Playern als auch über die Laufwerke von Personalcomputern abgespielt werden. Die Spieldauer dieser Discs beträgt 74 Minuten.

In den letzten Jahren ist es möglich geworden, Text und Grafiken auf einem PC mit Ton und bewegten Bildern auf einem einzigen Medium oder Speichergerät zu kombinieren. Als Speichermedium in solchen Multimedia-Computern werden optische CDs (Compact Disk Read Only Memory, CD-ROM) verwendet. Äußerlich unterscheiden sie sich nicht von Audio-CDs, die in Playern und Musikcentern verwendet werden. Die darin enthaltenen Informationen werden auch in digitaler Form erfasst.

CD-ROMs sind in zwei Durchmessern erhältlich – 12 und 8 cm. Die Kapazität einer CD-ROM mit einem Durchmesser von 12 cm beträgt 650 MB, d. h. Von der Kapazität her nimmt es eine Zwischenstellung zwischen Disketten und einer Festplatte ein. Zum Lesen von CDs wird ein CD-Laufwerk verwendet. Die Lesegeschwindigkeit der darin enthaltenen Daten hängt von der Rotationsgeschwindigkeit der Festplatte ab. Heutzutage werden bereits Festplatten mit 24, 32, 40 und 50 Geschwindigkeiten verwendet, und die Geschwindigkeit beim Lesen von Informationen nähert sich der Geschwindigkeit beim Lesen von einer Festplatte. Eine CD lässt sich genauso einfach wechseln wie eine Diskette. Informationen auf einer CD werden in einer industriellen Umgebung nur einmal geschrieben und auf einem PC können sie nur gelesen werden. Mit einem CD-Laufwerk können Sie auch Audio-CDs abspielen (natürlich, wenn Ihr PC über eine Soundkarte und Soundlautsprecher verfügt).

Eine CD-ROM besteht aus drei Schichten: einer Polycarbonat-Rückseite mit einem eingeprägten Relief der CD, einer darauf aufgesprühten reflektierenden Beschichtung aus Aluminium, Silber oder Gold und einer dünnen Schutzschicht aus Polycarbonat oder Lack – darauf werden Zeichnungen und Signaturen aufgebracht . Manche „Piraten“-Discs haben eine zu dünne Schutzschicht oder es fehlt diese ganz.

Ein Plattenlaufwerk oder CD-ROM-Laufwerk umfasst eine Elektronikplatine, einen Spindelmotor, eine Plattenladevorrichtung und ein optisches Lesekopfsystem. Das Disc-Ladesystem verfügt normalerweise über ein horizontal ausziehbares Fach (Tray), auf das die optische Disc gelegt wird. Das Tablett verfügt über zwei koaxiale Aussparungen mit einem Durchmesser von 8 und 12 cm für Disks.

Informationen auf der Festplatte werden mit einer konstanten linearen Geschwindigkeit geschrieben. Um eine konstante lineare Lesegeschwindigkeit zu erreichen, variiert daher die Rotationsgeschwindigkeit der Platte in Abhängigkeit von der Bewegung des Lesekopfes. Die Standardrotationsgeschwindigkeit der Festplatte beträgt 500 U/min beim Lesen von Informationen aus den internen Zonen und 200 U/min beim Lesen aus den äußeren Zonen der Festplatte (Informationen werden von der Mitte zur Peripherie auf die Festplatte geschrieben). Bei Standard-Festpbeträgt die Datenübertragungsrate etwa 150 KB/s.

• tatsächliche digitale Computerinformationen (bis zu 670 MB);
• Toninformationen im CD-Audio-Format (Dauer der Tonaufnahme bis zu 74 Minuten);
• Videoinformationen im Video-CD- und CD-I-Format (Videoaufzeichnungsdauer bis zu 1 Stunde);
• Bildbibliotheken, die im Kodak Photo CD-Format aufgezeichnet wurden;
• viele andere, auch kombinierte Arten von Informationen, wie Audio und Video, die mit Komprimierung gemäß dem MP3-Standard aufgezeichnet wurden.

Ein neuer Speichermedienstandard ersetzt die bestehenden CDs. Allzweck-Digitalplatten(Digital Versatile Disc, DVD). Ihre geometrischen Abmessungen sind gleich. Der Hauptunterschied zu einer DVD-Disc besteht in der deutlich höheren Aufnahmedichte. Es enthält 7–26 Mal mehr Informationen. Dies wird durch eine kürzere Laserwellenlänge und eine kleinere Punktgröße des fokussierten Strahls erreicht, wodurch der Abstand zwischen den Spuren halbiert werden konnte. Darüber hinaus können DVDs über eine oder zwei Informationsschichten verfügen.

Auf einer DVD ist jede Informationsschicht doppelt so dünn wie auf einer CD. Dadurch ist es möglich, zwei Scheiben mit einer Dicke von 0,6 mm zu einer mit einer Standardstärke von 1,2 mm zu verbinden und die Kapazität verdoppelt sich. Insgesamt sieht der DVD-Standard 4 Modifikationen vor: einseitiger Single-Layer 4,7 GB (133 Min.), einseitiger Double-Layer 8,8 GB (241 Min.), doppelseitiger Single-Layer 9,4 GB (266 Min.) und Double -seitige Doppelschicht 17 GB (482 Min.). Die in Klammern angegebene Zeit in Minuten ist die Spielzeit hochwertiger digitaler Videoprogramme mit digitalem mehrsprachigem Surround-Sound.

Prinzip einmal schreiben auf einer CD-R (CD-Recordable) basiert auf dem „Einbrennen“ von Informationsbits mit einem Laserstrahl auf die Aufzeichnungsschicht der Disc, die aus einem organischen Farbstoff besteht. Dieser Farbstoff ist in der Lage, das Reflexionsvermögen der Scheibe einmalig zu verändern. Beim Auslesen mit einem Laserstrahl wird eine Änderung des Reflexionsvermögens erfasst. Eine beschreibbare CD-R besteht, beginnend auf der Rückseite (glänzend), aus fünf Schichten.

Mehrfaches Schreiben Auf einer CD-RW (CD-Wiederbeschreibbar) geschieht dies etwas anders. Dabei kommt eine spezielle Verbundschicht zum Einsatz, die beim Erhitzen durch einen Laserstrahl ihre Eigenschaften um ein Vielfaches verändern kann. Die Substanz einer solchen Schicht kann wiederholt vom kristallinen Zustand in den amorphen Zustand und zurück übergehen. Die Änderung des Reflexionsvermögens wird beim Lesen von Informationen von der Festplatte durch einen Laserstrahl erfasst. Eine wiederbeschreibbare CD-RW-Disc enthält sieben statt fünf Schichten.

Eine beschreibbare CD-R-Disc kann mit jedem CD-ROM-Laufwerk gelesen werden. Das Brennen von Informationen auf CD-R-Discs ist die günstigste und schnellste Möglichkeit, große Datenmengen zu speichern. Die Kosten für die Speicherung von 1 MB darauf betragen weniger als 0,4 Cent – ​​das ist 35-mal günstiger als auf einer Diskette. Die Kapazität einer CD-R beträgt 650 MB, was der Kapazität von 451 Disketten entspricht. Sie können mit einer Geschwindigkeit von 600 KB/s (für 4-fache Geschwindigkeit) und 1,2 MB/s (für 8-fache Geschwindigkeit) auf CD-R schreiben. Lesegeschwindigkeit – bis zu 24 x (CD-ROM-Laufwerk). Eine CD-R-Disc kann entweder vollständig (in einer Sitzung) oder in Teilen (über mehrere Aufnahmesitzungen) geschrieben werden. Beachten Sie jedoch, dass bei jeder Sitzung 14 bis 23 MB verloren gehen, die zum Aufzeichnen von Headern verwendet werden.

Wenn Aufnahmen für eine langfristige Nutzung und Speicherung erstellt werden, ist es besser, günstigere beschreibbare CD-R-Discs zu verwenden, deren Preis 5-15 Rubel beträgt. Wiederbeschreibbare CD-RW-Discs eignen sich besser zum schnellen Speichern von Informationen. Ihr Preis ist zwar höher, sie amortisieren sich aber schon nach wenigen Aufnahmezyklen.

Für die Aufnahme stehen ausschließlich CD-RW-Laufwerke zur Verfügung. Sie können sowohl zum einmaligen Beschreiben von CD-R-Discs als auch zum mehrmaligen Überschreiben von CD-RW-Discs verwendet werden. Sie können alle Arten von Discs lesen – CD-ROM, CD-R, CD-RW. Die Schreib- und Wiederschreibgeschwindigkeit für CD-RW-Laufwerke beträgt 4x und die Lesegeschwindigkeit 20x.

DVD-RAM-Format mit Rewrite-Fähigkeit wurde für die Aufzeichnung von Video- und Computerinformationen erstellt. Das DVD-RAM-Format ermöglicht eine schnelle Konvertierung von Informationen und einen schnellen direkten Zugriff darauf. DVD-RAM kann 100.000 Mal wiederbeschrieben werden. Für die Aufzeichnung wurden DVD-RAM-Recorder entwickelt. DVD-RAM-Discs werden zunehmend in den unterschiedlichsten Geräten verwendet. Beispielsweise wurden Videokameras entwickelt, bei denen anstelle von Magnetfilmen Video- und Audioinformationen aufgezeichnet werden.

In magnetooptischen Platten(MOD) verwenden eine Kombination aus magnetischen und optischen Aufzeichnungs- und Lesemethoden. Die magnetische Schicht dient zum Aufzeichnen und Löschen von Informationen. Dazu wird diese Schicht mit einem Laserstrahl über den Curie-Punkt erhitzt, also auf eine Temperatur, bei der sich die Ausrichtung der Magnetisierung ändern kann. Der Magnet schreibt dann die Daten auf die Festplatte. Auf einer magnetooptischen Platte kann der Vorgang des Umschreibens von Informationen bis zu 1 Million Mal wiederholt werden. Der große Vorteil des magnetooptischen Aufnahmeverfahrens gegenüber dem magnetischen liegt in der Unabhängigkeit von äußeren Magnetfeldern bei Normaltemperaturen, da eine Ummagnetisierung erst bei Temperaturen über 150 °C möglich ist.

Moderne MO-Antriebe vereinen hohe Kapazität und Beständigkeit gegenüber elektromagnetischen Feldern, Temperatur und Feuchtigkeit. Die Kombination zweier Technologien – Magnet- und Lasertechnologie – ist der Schlüssel zu einer hohen Zuverlässigkeit der Datenspeicherung auf MO-Medien.

Die Eigenschaften von Festplattenlaufwerken sind in der Tabelle aufgeführt. 2.2.

Tabelle 2.2. Spezifikationen des Festplattenlaufwerks

• * Durchschnittliche Übertragungsgeschwindigkeiten im Lese-/Schreibmodus. ** R – Lesen; 3 - Aufnahme.
• ***Einmaliger Eintritt.

Entfernbare Festkörper-Halbleitermedien – Karteikarten sind universell einsetzbar und dienen zum Aufzeichnen jeglicher Informationen – Texte, Ton, Bilder.

Name Blitz(Flash) wurde von Toshiba eingeführt, da der Inhalt des darin enthaltenen Speichers sofort (blitzschnell) gelöscht werden kann. Im Gegensatz zu magnetischen, optischen und magnetooptischen Speichern sind keine Festplattenlaufwerke mit komplexer Präzisionsmechanik erforderlich und es gibt keinerlei bewegliche Teile. Dies ist sein Hauptvorteil gegenüber allen anderen Informationsträgern. Flash-Speicher ist ein Chip auf einem Siliziumchip. Es basiert auf dem Prinzip, die elektrische Ladung in den Speicherzellen eines Transistors über das sogenannte Floating Gate bei fehlender elektrischer Energie über einen langen Zeitraum aufrechtzuerhalten.

Flash-Speicher sind weit verbreitet – MP3-Player, Stereoanlagen, digitale Foto- und Videokameras, Mobiltelefone usw. Als Speichermedium nutzen sie eine Flash-Karte, auf der Ton, Bilder, Dokumente und andere Informationen gespeichert werden. Solche Karten werden von einer Reihe von Unternehmen hergestellt und haben unterschiedliche Abmessungen: Compact Flash, SmartMedia (Selbstüberwachungs-, Analyse- und Berichtstechnologie, SMART) usw. Ein gemeinsamer Standard für alle Flash-Karten wurde nicht entwickelt.

Der Solid-State-Flash-Speicher umfasst Memory Stick-Speicher von Sony. Es bietet ein vielseitiges Medium für eine Vielzahl von Anwendungen. Sein Gewicht beträgt nur 4 g und seine Abmessungen sind nicht größer als ein Stück Kaugummi (21,5 x 50 x 2,8 mm). Es kann an Miniatur-MP3-Player, mehrere Modelle von Videokameras, Digitalkameras, einen Digitaldrucker und einen neuen digitalen Bilderrahmen angeschlossen werden. Durch Einsetzen eines Memory Sticks in diesen Bilderrahmen können Sie das gespeicherte Bild auf einem hochwertigen 5,5-Zoll-LCD-Bildschirm wiedergeben. Mit speziellen Adaptern ist es auch möglich, den Memory Stick an die seriellen und parallelen Schnittstellen eines Personalcomputers anzuschließen.

Matsushita Electric Co, SanDick Co und Toshiba Co haben SD-Flash-Speicherkarten (Secure Digital Memory Card) entwickelt, zu denen auch Giganten wie Intel und IBM gehören. SD-Speicher werden von Panasonic hergestellt, einem Teil des Matsushita-Konzerns Die Speicherkarte wiegt 2 g, die Abmessungen betragen 24 x 32 x 2,1 mm, die Schreibgeschwindigkeit beträgt 2 MB/s. Im Jahr 2004 wurde die Kapazität der SD-Karte auf 4 GB erhöht und die Schreibgeschwindigkeit auf 20 MB/s erhöht. Diese Speicherkapazität reicht für 16 Stunden Musikaufnahme oder 36 Minuten Videoaufnahme. Der SD-Speicher ist geschützt.

Die Miniaturisierung von Flash-Speicherkarten schreitet voran. Olympus und FujiFilm haben die weltweit kleinsten Flash-Speicherkarten auf den Markt gebracht. xD-Bild(extrem digital). Die Größe dieser Medien beträgt 20 x 25 x 1,7 mm, das Gewicht beträgt 2 g. Die neuen Medien im xD-Picture-Format sollen die veralteten SmartMedia-Karten ersetzen. Zukünftig ist geplant, die Kapazität dieser Medien auf 32 GB zu erhöhen. Eine so deutliche Steigerung der Kapazität eines Miniaturmediums wurde durch den Einsatz der Multilayer-Technologie möglich. Technische Hauptmerkmale von xD-Picture-Karten: Die maximale Datenlesegeschwindigkeit von xD-Picture-Karten beträgt 5 MB/s, die Schreibgeschwindigkeit beträgt 3 MB/s; Versorgungsspannung - 3,3 V; Der Stromverbrauch im Betrieb beträgt 25 mW. xD-Picture-Karten werden insbesondere in neuen Modellen von Olympus-Digitalkameras eingesetzt.

Auf dem heutigen hart umkämpften Markt für austauschbare Flash-Speicherkarten muss sichergestellt werden, dass neue Medien mit vorhandenen Geräten kompatibel sind, die andere Flash-Speicherformate unterstützen. Daher werden gleichzeitig mit Flash-Speicherkarten, Adaptern und externen Lesegeräten die sogenannten Kartenleser, an den USB-Eingang eines Personalcomputers angeschlossen. Es werden Einzelkarten (für einen bestimmten Flash-Speicherkartentyp) sowie universelle Kartenleser für 3, 4, 5 oder mehr verschiedene Flash-Speicherkartentypen hergestellt. Dabei handelt es sich um eine Miniaturbox, in der sich Steckplätze für einen oder mehrere Typen befinden von Karten auf einmal und Anschluss zum Anschluss an den USB-Eingang eines Personalcomputers.

Ausgabegeräte

Der Deo-Adapter wird meist in Form einer separaten Platine hergestellt, die in den Erweiterungsanschluss des Motherboards eingesetzt wird.

Im Textmodus können Sie Buchstaben, Zahlen und Sonderzeichen aus einem bestimmten Satz anzeigen, der im PC-Speicher gespeichert ist. Im Grafikmodus können Sie Text und beliebige Stand- oder Bewegtbilder auf dem Bildschirm anzeigen. Eine moderne Grafikkarte sollte eine maximale Auflösung von 1024 x 768 bieten, bei der Darstellung von 16,8 Millionen Farben können wir eine Auflösung von 1280 x 1024 empfehlen. Dazu muss der PC über mindestens 2 MB Videospeicher verfügen.

In PCs verwendete Videoadapter sind von den folgenden Typen:

• MDA - Monochrom-Adapter, arbeitet im Textmodus, 25 Zeilen mit 80 Zeichen pro Zeile, mit einer Auflösung von 720 x 0350 Pixeln, mit zwei Helligkeitsabstufungen (Schwarz und Weiß);
• VGA (Video Graphics Array) – Videografikmatrix, Grafikmodus 640 x 480 Pixel, 16 Farben, 4096 Schattierungen oder 320 x 200 Pixel, 256 Farben;
• SVGA (Super VGA) – bis zu 1280 x 1024 Pixel mit 16 MB Farben und mehr.

Die Grundparameter der wichtigsten Videoadaptertypen sind in der Tabelle aufgeführt. 2.3.

Tabelle 2.3. Eigenschaften von Videoadaptern

Charakteristisch
Auflösung -
Anzahl der Pixel,
horizontal
vertikal
Anzahl der Farben
(Farbauflösung)
Anzahl von Charakteren
Zeilenspalte
Videospeicher, KB
Videospeicherkapazität**
Symbolmatrix, Pixel pro
Horizontal, Vertikal
Sweep-Frequenz, Hz

Textmodus.

• * Anzahl der Seiten im Textmodus.

Der Entwicklung des Grafiksubsystems von Personalcomputern wird große Aufmerksamkeit gewidmet. Dies ist auf die ständig steigenden Anforderungen an die Auflösung und Farbauflösung des PC-Video-Subsystems zurückzuführen. Um beispielsweise mit Textdokumenten im A4-Format arbeiten zu können, benötigen Sie eine Bildschirmauflösung von mindestens 1024x768 bei einer Bildschirmdiagonale von 17 Zoll. Bei der Arbeit mit Computergrafiken und Computerlayouts sollten die entsprechenden Parameter größer als 1280 x 1024 und 19 Zoll sein. Die normale Farbauflösung liegt derzeit bei 65.000 Farben (High-Color-Modus), die ergonomischste liegt bei 16,7 Millionen Farben (True-Color-Modus).

Um mit solchen Parametern arbeiten zu können, sind erhebliche Mengen an Videospeicher erforderlich. Um im True Color-Modus mit einer Auflösung von 1280 x 1024 auf einem 19-Zoll-Bildschirm zu arbeiten, sind also 8 MB Videospeicher erforderlich.

Die Anforderungen an das Video-Subsystem eines Personalcomputers werden noch kritischer, wenn mit mittlerweile standardmäßigen Multimediaanwendungen und 3D-Grafikverarbeitungsprogrammen gearbeitet wird. In diesem Fall ist es notwendig, spezielle Videobeschleunigerchips (Beschleuniger) in den Videoadapter einzubauen, deren Hauptaufgabe darin besteht, den Zentralprozessor des Computers von der mit einer großen Anzahl verbundenen Arbeit der Konstruktion dreidimensionaler Bilder zu befreien von Berechnungen mit Gleitkommazahlen.

Es gibt drei Arten von Monitoren: Kathodenstrahlröhren-, LCD- und Plasmamonitore.

Kathodenstrahlröhrenmonitor(Kathodenstrahlröhre, CRT) besteht aus der CRT-Röhre selbst und einer elektronischen Strahlsteuereinheit. Das Bild auf einem Farbbildschirm wird aus Punkten – Pixeln – gebildet, die jeweils aus einer Kombination von drei Farben bestehen: Rot, Grün und Blau.

Es stehen 15 Monitore mit einer Bildschirmdiagonale von 17 bis 21 Zoll zur Verfügung.

Aktion Flüssigkristall Monitor (Flüssigkristallanzeige, LCD) basiert auf der Verwendung einer Substanz, die sich in flüssigem Zustand befindet, aber gleichzeitig einige Eigenschaften kristalliner Körper aufweist. Die Moleküle solcher Flüssigkristalle sind unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes in der Lage, ihre Orientierung und die Eigenschaften des durch sie hindurchtretenden Lichtstrahls zu ändern. Mithilfe dieser Eigenschaft erzeugen Flüssigkristallindikatoren ein Bild, indem sie die elektrische Spannung und Ausrichtung der Moleküle ändern.

Ein LCD-Monitor besteht aus mehreren Schichten, zwischen denen sich dünne Schichten aus Flüssigkristallen befinden. Das Monitorfeld wird von einer Lichtquelle beleuchtet. Je nach Standort wirken die Paneele entweder reflektierend oder lichtdurchlässig. Bei Farbmonitoren wird Farbe mithilfe von drei Filtern erzeugt.

LCD-Computermonitore verwenden sogenannte nematische oder supernematische Flüssigkristalle. Nematische Elemente sind in der Lage, die Polarisationsebene um einen Winkel von bis zu 90 Grad zu drehen, supernematische Elemente um bis zu 270 Grad. Supernematische Kristalle haben eine hohe Geschwindigkeit und einen hohen Kontrast. Sie werden für passive Indikatoren verwendet. Nematische Kristalle werden in hochwertigen Farbmonitoren verwendet.

Bei passiven Indikatoren befinden sich die Elemente an den Kreuzungspunkten eines Leitergitters, an das durch an diese Leiter angeschlossene Schalttransistoren ein elektrisches Feld angelegt wird. Solche Elemente haben eine Nachwirkung, sodass bewegte Objekte darauf verschwimmen.

Bei aktiven Flüssigkristall-TFT-Bildschirmen (Dünnschichttransistor) ist jedes Element mit einem Transistor ausgestattet. Diese Transistoren steuern die angelegte Spannung und schalten schneller.

Bei Farb-LCD-Bildschirmen sind die Elemente in Dreiergruppen (in einer vertikalen Reihe) gruppiert. Jedes dieser drei Elemente bildet ein Pixel. Jedes Element verfügt über einen Lichtfilter. Transistoren steuern die Menge des durchtretenden Lichts und erzeugen so die gewünschte Farbmischung.

Der Nachteil passiver Monitore ist die Möglichkeit, sie nur frontal zu betrachten, während ein Aktivmatrix-Bildschirm einen Betrachtungswinkel von 120-160 Grad hat und eine gute Bildhelligkeit und einen guten Kontrast aufweist. Die ersten LCD-Displays wurden nur für tragbare PCs mit einer Bildschirmdiagonale von 8 Zoll hergestellt. Heute haben LCD-Panels eine Diagonale von 15 Zoll und bei Desktop-PCs 17-19 Zoll oder mehr.

LCD-Monitore sind vollständig digitale Geräte. Allerdings muss die Kompatibilität mit analogen CRT-Monitoren sichergestellt werden. Dazu wird das digitale Signal der Computersystemeinheit zunächst in der Grafikkarte in ein analoges Signal und dann wieder in ein digitales Signal umgewandelt – im LCD-Monitor selbst. Um diese unnatürliche Situation zu überwinden, wurden bereits digitale Grafikkarten entwickelt und werden verwendet.

Der unbestrittene Vorteil von LCD-Monitoren gegenüber Röhrenmonitoren ist das nahezu vollständige Fehlen schädlicher Strahlung, der eine Person ausgesetzt ist, die vor einem Kathodenstrahlröhrenbildschirm arbeitet, und der Nachteil ist der hohe Preis, der jedoch recht schnell sinkt Die Produktion von LCD-Monitoren nimmt zu.

Die Sicherheitsstandards, die Monitore erfüllen müssen, sind TCO oder MPRII, die in Schweden entwickelt wurden. Beim Kauf eines Monitors müssen Sie auf die Zeichen dieser Standards im Reisepass oder auf dem Monitorgehäuse achten.

Arbeit Plasmamonitor(Plasma-Display-Panels, PDP) ähnelt der Funktionsweise einer Neonlampe. Der Monitor besteht aus einer flachen Glasröhre, die mit einem Inertgas unter niedrigem Druck gefüllt ist. Im Inneren des Rohrs werden zwei Elektroden platziert. Wenn zwischen ihnen Spannung angelegt wird, wird eine elektrische (sogenannte Glüh-)Entladung gezündet und es entsteht ein Glühen. Bei Plasmabildschirmen wird der Raum zwischen zwei Glasflächen wie bei einer Neonlampe mit einem Edelgas (Argon oder Neon) gefüllt. Auf der Glasoberfläche werden kleine transparente Elektroden angebracht, an die Hochfrequenzspannung angelegt wird: Es entsteht ein Feld aus Miniatur-Punkt-Neonlampen. Unter Spannungseinfluss kommt es im Gasbereich neben der Elektrode zu einer elektrischen Entladung. Das Plasma dieser Entladung emittiert Licht im ultravioletten Bereich des Spektrums, wodurch die Leuchtstoffpartikel im für den Menschen sichtbaren Teil des Spektrums leuchten, d. h. Jedes Pixel auf dem Bildschirm funktioniert wie eine Leuchtstofflampe.

Die Vorteile von Plasmabildschirmen sind hohe Helligkeit, Kontrast und ein sehr großer Betrachtungswinkel – bis zu 180 Grad. Sie haben keinen Bildjitter, da die Darstellung nicht zeilenweise, sondern direkt in digitaler Form erfolgt. Die Größe von Plasmabildschirmen erreicht 100 cm bei einer Dicke von nur 8,5–9,0 cm.

Die Ausgabe von Informationen vom Computer auf Papier erfolgt durch elektromechanische Informationsausgabegeräte - Drucker. Es gibt Monochrom- (Schwarzweiß) und Farb-, Impact- und Non-Impact-Drucker. Aufeinanderfolgenden Drucker drucken Zeichen für Zeichen auf Papier, Kleinbuchstaben - die ganze Linie auf einmal, und Seite - ganze Seite. Je nach Drucktechnologie gibt es Matrix-, Tintenstrahl-, Laser-, LED-, Sublimations- und Festfarbdrucker.

In den 1970er-1980er Jahren. am häufigsten waren Nadeldrucker, das einfachste und günstigste. Sie drucken mit einer Reihe von Miniaturnadeln, die auf ein Farbband treffen. Darin ähneln sie einer gewöhnlichen Schreibmaschine und ermöglichen wie diese das Tippen als Durchschrift. Sie sind monochrom, d.h. Es können nur Schwarzweißbilder gedruckt werden. Sequentielle Nadeldrucker sind mit einem Druckkopf mit einer oder zwei vertikalen Nadelreihen ausgestattet. Der Kopf bewegt sich entlang der gedruckten Linie, und im richtigen Moment treffen die Nadeln durch das Farbband auf das Papier und bilden nacheinander ein Zeichen nach dem anderen. Nadeldrucker können sowohl geschnittenes Papier als auch Rollenpapier verwenden. Der Druckerkopf ist mit 9, 18 oder 24 Nadeln ausgestattet. Es gibt Druckermodelle mit breitem (AZ-Format) und schmalem (A4-Format) Schlitten.

Impact-Matrixdrucker erzeugen eine schlechte Druckqualität, eine geringe Produktivität und sind im Betrieb sehr laut. In den letzten Jahren wurden sie praktisch durch fortschrittlichere Non-Impact-Drucker ersetzt, die hochwertige Schwarz-Weiß- und Farbdrucke ermöglichen.

Fortgeschrittener Tintenstrahldrucker beziehen sich auf stoßfreie Geräte. Sie drucken, indem sie mikroskopisch kleine Tröpfchen spezieller Tinte auf das Papier sprühen, die durch die Düsen des Druckkopfs auf das Papier geschleudert werden. Diese Mikrotröpfchen werden vor dem Sprühen elektrisch aufgeladen und nach dem Sprühen mithilfe eines elektrostatischen Feldes an die gewünschten Stellen auf dem Papier gelenkt. Die Anzahl der Düsen für verschiedene Modelle von Tintenstrahldruckern reicht von 12 bis 256, und die maximale Auflösung von Massenmodellen beträgt 1440 dpi. Im Gegensatz zu Nadeldruckern bieten Tintenstrahldrucker eine bessere Druckqualität und arbeiten deutlich geräuschärmer.

IN Laserdrucker, Wie bei einem Kopierer kommt das elektrografische Prinzip zum Einsatz: Das Bild wird von einer Trommel auf Papier übertragen, von der Tintenpartikel (Toner) durch elektrostatisches Potential angezogen werden. Im Gegensatz zu einem Fotokopierer wird bei einem Laserdrucker die Drucktrommel mithilfe eines Halbleiterlasers nach Computerbefehlen elektrifiziert. Der Laserdrucker umfasst: einen fotoleitenden Zylinder (Drucktrommel), einen Halbleiterlaser und ein präzises optisch-mechanisches System, das den Laserstrahl bewegt.

Laserdrucker bieten den besten druckähnlichen Schwarz-Weiß- und Farbdruck. Sie bieten die schnellsten Druckgeschwindigkeiten unter den Druckern und erfordern kein Spezialpapier.

IN LED-Drucker(Leuchtdiode, LED) Anstelle eines Halbleiterlasers wird ein „Kamm“ aus winzigen LEDs verwendet. Sie erfordern kein komplexes optisches System aus rotierenden Spiegeln und Linsen, daher ist ein LED-Drucker günstiger als ein Laserdrucker.

Sublimationsdrucker(Farbstoffsublimation) werden verwendet, um Farbbilder in höchster Qualität zu erhalten. Dabei werden Farbbänder auf ca. 400 °C erhitzt, dabei verdampft der Farbstoff und wird auf Spezialpapier übertragen. Bei Festtintendruckern werden Farbstreifen in jeder der vier Farben, ähnlich wie Seife oder farbiges Wachs, separat in den Drucker eingeführt. Während des Erhitzungsprozesses für 10–15 Minuten schmelzen diese Tinten teilweise und sind für den Einsatz vorbereitet.

Plotter(Plotter), Plotter, ist ein Gerät zum automatischen Zeichnen von Bildern, Diagrammen, Zeichnungen, Karten auf Papier. Stiftplotter waren die ersten, die auf den Markt kamen und traditionell weit verbreitet sind. Modernere Technik bieten Tintenstrahlplotter.

Stiftplotter können in drei Gruppen eingeteilt werden: solche, die eine Reibungsklemme verwenden, um das Papier in Richtung einer Achse und den Stift entlang der anderen zu bewegen; Trommel (oder Rolle); Tablets, bei denen das Papier stationär ist und der Stift sich entlang beider Achsen bewegt.

Verschiedene Plottermodelle verfügen über einen oder mehrere Stifte unterschiedlicher Farbe (normalerweise 4-8). Es gibt drei verschiedene Arten von Federn: Dochtfedern (gefüllt mit Tinte), Kugelschreiberfedern (ähnlich einem Kugelschreiber) und mit röhrenförmigem Schreibwerk (Inkographen). Plotter kommunizieren normalerweise über serielle und parallele Schnittstellen mit einem Computer.

In den 1990er Jahren begann man, Stiftplotter durch Tintenstrahlplotter zu ersetzen, die vier- bis fünfmal schneller arbeiten. Mit zwei Tintenpatronen bietet der Tintenstrahlplotter eine Auflösung von mindestens 300 dpi und verfügt über zwei Betriebsarten: Finishing und Skizzieren. Beim Arbeiten im Skizzenmodus reduziert sich der Tintenverbrauch um fast die Hälfte.

Wird zur Ein- und Ausgabe von Audiosignalen verwendet. Soundsystem, bestehend aus einer Soundkarte (oder Karte), einem eingebauten Lautsprecher in der PC-Systemeinheit und einem externen Soundsystem. Die Toneingabe in das System erfolgt über ein Mikrofon, den linearen Ausgang eines Tonbandgeräts, eines Radioempfängers oder eines CD-Players. Das einfachste externe System besteht aus Kopfhörern oder passiven Lautsprechern, ein komplexeres und hochwertigeres System besteht aus aktiven Lautsprechern, die über eine eigene Stromversorgung verfügen und mit Verstärkern ausgestattet sind.

Soundkarten konventionell in 8- und 16-Bit unterteilt. Eine 8-Bit-Soundkarte (SoundBlaster) kann die Klangqualität eines Kassettenrecorders liefern, und eine 16-Bit-Soundkarte kann eine höhere Qualität liefern, die der eines CD-Players entspricht. Neue Soundkarten bieten dreidimensionale, d.h. Surround Sound. Für DVD-Technologie, bei der der Filmsoundtrack die Technologie unterstützt Dolby Digital, Die Soundkarte muss DVD-Audio von der Disc dekodieren können und über 6 Kanäle verfügen.

• Das Video-Subsystem spielt in einem PC eine sehr wichtige Rolle. Das Videosystem dient der Bilddarstellung von Texten, Zeichnungen, Videoclips und Filmen. Es besteht aus einem Monitor (Display) mit einem Bildschirm, auf dem Bilder angezeigt werden; Grafikkarten, d.h. Steuerplatinen zur Anzeige von Bildern auf dem Monitorbildschirm; eine Reihe spezieller Programme - Treiber. Die Hauptparameter des Video-Subsystems sind: Auflösung – die Anzahl der Punkte auf dem Monitorbildschirm; Farbauflösung – die Anzahl der Farben, die ein einzelner Punkt hat;
• Bildwiederholfrequenz – die Geschwindigkeit, mit der das Bildschirmbild aktualisiert wird. Eine Grafikkarte (oder Grafikkarte, Videoadapter) dient zum Speichern von Videobildern und deren Umwandlung von digitaler in analoge Form zur Anzeige auf einem Monitorbildschirm. Es ist in der Lage, Text- und Grafikbetriebsmodi zu unterstützen. Hardware-Vi-

Computerhardware umfasst Geräte und Geräte, die eine Hardwarekonfiguration bilden. Computer sind blockmodular aufgebaut, das heißt, die Hardwarekonfiguration kann aus vorgefertigten Komponenten und Blöcken zusammengestellt werden. Es gibt jedoch ein Konzept einer Grundkonfiguration, die als typisch gilt. Der Computer wird normalerweise mit diesem Kit geliefert. Derzeit werden in der Grundkonfiguration vier Geräte berücksichtigt:

• * Systemeinheit;
• * überwachen;
• * Tastatur.

Die Systemeinheit ist die Haupteinheit, in der sich Folgendes befindet:

• * Hauptplatine (Hauptplatine);
• * Tochterplatinen (Erweiterungsplatinen);
• * interne Speicher;
• * Netzteil.

Geräte, die sich innerhalb der Systemeinheit befinden, werden als intern bezeichnet, und Geräte, die von außen daran angeschlossen sind, werden als extern bezeichnet. Externe Zusatzgeräte zur Eingabe, Ausgabe und Langzeitspeicherung von Daten werden auch Peripheriegeräte genannt.

Der Hauptparameter, der den „Standard“-Charakter des Gehäuses bestimmt, wird als Formfaktor bezeichnet. Es gibt zwei Standards für die Unterbringung von Computerkomponenten in einem Gehäuse: AT und ATX. Ihre Hauptunterschiede sind:

• * Format und Art der Platzierung des Motherboards;
• * Netzteildesign;
• * Methode zur Stromversorgung des Motherboards.

Das Motherboard ist die Hauptplatine eines Computers, normalerweise die größte. Es beinhaltet:

• * Prozessor – der Hauptchip, der die meisten mathematischen und logischen Operationen ausführt;
• * Mikroprozessor-Kit (Chipsatz) – eine Reihe von Chips, die den Betrieb der internen Geräte des Computers steuern und die Grundfunktionalität des Motherboards bestimmen;
• * Busse – Leitersätze, über die Signale zwischen den internen Geräten des Computers ausgetauscht werden;
• * Arbeitsspeicher (Random Access Memory, RAM) – ein Satz Chips, der für die vorübergehende Speicherung von Daten beim Einschalten des Computers ausgelegt ist;
• * ROM (Nur-Lese-Speicher) ist ein Chip, der für die Langzeitspeicherung von Daten konzipiert ist, auch wenn der Computer ausgeschaltet ist;
• * Anschlüsse (Steckplätze) zum Anschluss zusätzlicher Geräte – Tochterplatinen.

Es gibt Motherboards in verschiedenen Formaten (AT, ATX, LPX, NLX, Mini-, Micro-ATX, Micro-NLX, Flex-ATX).

Hauptmerkmale von Motherboards:

• * Chipsatzmodell;
• * Typ des verwendeten Prozessors (abhängig vom Sockel für die Installation des Prozessors);
• * Format;
• * Anzahl und Art der Anschlüsse für die Installation von Tochterplatinen;
• * Möglichkeit, das BIOS zu aktualisieren.

Der Prozessor ist der Hauptcomputerchip, in dem alle Berechnungen durchgeführt werden. Der Prozessor besteht aus zig Millionen Transistoren, mit deren Hilfe einzelne Logikschaltungen zusammengesetzt werden. Die wichtigsten internen Schaltkreise des Prozessors sind das Rechenwerk, der interne Speicher (sogenannte Register), der Cache-Speicher (RAM) sowie Steuerschaltkreise für alle Operationen und externe Busse.

Die Hauptparameter von Prozessoren sind:

Die Taktfrequenz bestimmt die Anzahl der Elementaroperationen (Zyklen), die der Prozessor pro Zeiteinheit ausführt. Die Taktrate moderner Prozessoren wird in MHz gemessen

Die Prozessorkapazität gibt an, wie viele Datenbits er in einem Taktzyklus empfangen und in seinen Registern verarbeiten kann. Die Prozessorkapazität wird durch die Befehlsbuskapazität bestimmt, also die Anzahl der Leiter im Bus, über die Befehle übertragen werden.

Die Betriebsspannung des Prozessors wird vom Motherboard bereitgestellt, daher haben verschiedene Prozessormarken unterschiedliche Motherboards.

Der interne Taktmultiplikator ist der Faktor, mit dem die Taktrate des Motherboards multipliziert werden muss, um die Prozessorgeschwindigkeit zu erreichen. Der Prozessor erhält Taktsignale vom Motherboard, das aus rein physikalischen Gründen nicht mit so hohen Frequenzen arbeiten kann wie der Prozessor.

Cache-Speicher. Der Datenaustausch innerhalb des Prozessors ist viel schneller als der Datenaustausch zwischen Prozessor und RAM. Um die Anzahl der Zugriffe auf den Arbeitsspeicher zu reduzieren, wird daher im Prozessor ein sogenannter Super-RAM oder Cache-Speicher geschaffen. Wenn der Prozessor Daten benötigt, greift er zunächst auf den Cache-Speicher zu und erst, wenn dort keine benötigten Daten vorhanden sind, auf den RAM. Je größer der Cache, desto wahrscheinlicher ist es, dass die benötigten Daten vorhanden sind. Daher verfügen Hochleistungsprozessoren über größere Cache-Größen.

Es gibt Cache-Speicher der ersten Ebene (wird auf demselben Chip wie der Prozessor ausgeführt und hat ein Volumen in der Größenordnung von mehreren zehn KB), zweite Ebene (wird auf einem separaten Chip ausgeführt, jedoch innerhalb der Grenzen des Prozessors, mit a Volumen von einhundert oder mehr KB) und dritte Ebene (wird auf separaten Hochgeschwindigkeits-Mikroschaltungen durchgeführt, die sich auf der Hauptplatine befinden und ein Volumen von einem oder mehr MB haben).

Der Systembus ist das Hauptschnittstellensystem eines Computers und sorgt für die Verbindung und Kommunikation aller seiner Geräte untereinander. Der Systembus umfasst:

Codedatenbus (CDB), der Drähte und Schnittstellenschaltungen zur parallelen Übertragung aller Bits des numerischen Codes (Maschinenwort) des Operanden enthält;

Adresscode-Bus (ACBA), der Drähte und Schnittstellenschaltungen zur parallelen Übertragung aller Bits des Adresscodes einer Hauptspeicherzelle oder eines Ein-/Ausgabeports eines externen Geräts enthält;

Code-Befehlsbus (IBC), der Drähte und Schaltkreise enthält

Schnittstellen zur Übertragung von Anweisungen (Steuersignale, Impulse) an alle Einheiten der Maschine;

eine Stromspitze, die Drähte und Schnittstellenschaltungen zum Anschluss von PC-Einheiten an das Stromversorgungssystem enthält.

Der Systembus bietet drei Richtungen der Informationsübertragung:

• * zwischen Mikroprozessor und Hauptspeicher;
• * zwischen dem Mikroprozessor und den Ein-/Ausgabeanschlüssen externer Geräte;
• * zwischen Hauptspeicher und I/O-Ports externer Geräte (im Direktspeicherzugriffsmodus).

Alle Blöcke werden über die entsprechenden einheitlichen Anschlüsse direkt oder über Controller (Adapter) an den Bus angeschlossen. Der Systembus wird vom Mikroprozessor entweder direkt oder, häufiger, über einen zusätzlichen Bus-Controller-Chip gesteuert, der die Hauptsteuersignale erzeugt. Der Informationsaustausch zwischen externen Geräten und dem Systembus erfolgt über ASCII-Codes.

RAM (Random Access Memory) ist eine Anordnung kristalliner Zellen, die Daten speichern können. Es dient dem schnellen Informationsaustausch (Befehle und Daten) zwischen Prozessor, externem Speicher und Umsystemen. Daraus entnimmt der Prozessor Programme und Daten zur Verarbeitung und schreibt die erzielten Ergebnisse hinein. Der Name „Online“ kommt daher, dass es sehr schnell arbeitet und der Prozessor beim Lesen oder Schreiben von Daten aus dem Speicher nicht warten muss. Die Daten werden jedoch nur beim Einschalten des Computers vorübergehend gespeichert, andernfalls verschwinden sie.

Hauptmerkmale von RAM-Modulen:

• · Erinnerung,
• Zugriffszeit (die Zeit, die benötigt wird, um einen Lese-/Schreibvorgang abzuschließen, d. h. die Zeit vom Beginn des Zyklus bis zum Empfang von Daten am Ausgang),
• · Leistung (die Datenmenge, die der Speicher pro Zeiteinheit lesen und schreiben kann),
• · Speicherbusbreite (bestimmt durch die Anzahl der Bits, mit denen ein Lese-/Schreibvorgang durchgeführt werden kann).

Aufgrund des physikalischen Funktionsprinzips wird zwischen dynamischem Speicher-DRAM und statischem Speicher-SRAM unterschieden.

Das allgemeine Organisations- und Funktionsprinzip von dynamischen Speicherchips (DRAM) ist praktisch für alle seine Typen gleich – sowohl für den ursprünglichen asynchronen als auch für den modernen synchronen. Ein DRAM-Speicherarray kann als Matrix (zweidimensionales Array) von Elementen betrachtet werden, die eine grundlegende Informationseinheit enthalten können – ein Datenbit. Die Zellen sind eine Kombination aus einem Transistor (Schalter) und einem Kondensator (Speicherelement). Der Zugriff auf Matrixelemente erfolgt über Zeilenadressen- und Spaltenadressendecoder, die durch die Signale RAS# (Row Access Strobe) und CAS# (Column Access Strobe) gesteuert werden. Nachteile von DRAM-Speichern: Das Schreiben und Lesen von Daten ist langsamer und erfordert ein ständiges Aufladen. Vorteile: einfache Implementierung und niedrige Kosten.

Statische Speicherzellen kann man sich als elektronische Mikroelemente vorstellen – Auslöser, die aus Transistoren bestehen. Der Trigger speichert nicht die Ladung, sondern den Zustand (ein/aus). Wird als Cache der zweiten Ebene verwendet, um die Hauptmenge des RAM zwischenzuspeichern.

Vorteile von SRAM-Speicher: deutlich schnellere Leistung. Nachteile: technologisch komplexerer Herstellungsprozess und dementsprechend höhere Kosten.

Dynamische Speicherchips werden als Haupt-RAM und statische Speicherchips als Cache-Speicher verwendet.

ROM (Nur-Lese-Speicher) ist einer der wichtigsten Chips auf dem Motherboard. Der ROM-Chip ist in der Lage, Informationen auch bei ausgeschaltetem Computer lange zu speichern. Programme, die sich im ROM befinden, werden als „fest verdrahtet“ bezeichnet – sie werden dort bei der Herstellung der Mikroschaltung geschrieben.

Eine Reihe von Programmen im ROM bildet das grundlegende Eingabe-/Ausgabesystem (BIOS – Basic Input Output System).

BIOS (Basic Input/Output System) ist eine Reihe kleiner Routinen, die das Betriebssystem und Anwendungsprogramme zur Kommunikation mit der Hardware verwenden. Physisch besteht das BIOS aus mehreren ROM-Chips (Read Only Memory), die sich auf der Hauptplatine befinden. Das BIOS ist ein Speicherelement und enthält:

• -Testen des POST-Systems,
• - Hardwaretreiber für die wichtigsten Computergeräte,
• - ein Programm zur Einstellung grundlegender Parameter und Hardwarekonfiguration,
• -Aufrechterhaltung der Grundfunktionen von Software-Interrupts zu den Hauptcomputergeräten.

• · Testen des Computers beim Einschalten (POST, Power-On Self Test);
• · Starten des Betriebssystem-Bootloaders von einer Festplatte oder Diskette;
• · Aufrechterhaltung von Hardware-Interrupts von den Hauptcomputergeräten;
• · Aufrechterhaltung der Grundfunktionen von Software-Interrupts zu den Hauptcomputergeräten.

Die Festplatte (HDD – Hard Disk Drive) ist das Hauptgerät zur Langzeitspeicherung großer Daten- und Programmmengen. Im Alltag wird es „Winchester“ genannt. Im Inneren der Festplatte rotieren mit einer magnetischen Schicht beschichtete Festplatten mit hoher Geschwindigkeit. Lese-/Schreibköpfe bewegen sich entlang der Oberfläche dieser Datenträger. Die Scheiben und Köpfe sind in einem versiegelten und langlebigen Gehäuse untergebracht.

Der Betrieb der Festplatte wird von einem speziellen hardwarelogischen Gerät gesteuert – dem Festplattencontroller. Früher war es eine separate Tochterplatine, die an einen der freien Steckplätze auf der Hauptplatine angeschlossen wurde. Derzeit werden die Funktionen von Festplattencontrollern von Mikroschaltungen ausgeführt, die im Mikroprozessor-Kit (Chipsatz) enthalten sind, obwohl einige Arten von Hochleistungs-Festplattencontrollern immer noch auf einer separaten Platine geliefert werden.

Zu den Hauptparametern von Festplatten gehören Kapazität und Leistung.

Um einen Monitor an einen Computer anzuschließen, benötigen Sie einen speziellen Videoadapter. Die Aufgabe des Videoadapters besteht darin, ein Signal zu erzeugen, das auf dem Monitor einen bestimmten Speicherbereich anzeigt, in dem Bilddaten gespeichert sind, und außerdem Synchronisationssignale auszugeben – horizontale (Zeile) und vertikale (Frame) Abtastung.

Physisch besteht der Videoadapter aus einer separaten Tochterkarte, die in einen der Steckplätze des Motherboards eingesetzt wird und als Grafikkarte bezeichnet wird. Der Videoadapter übernahm die Funktionen des Videocontrollers, des Videoprozessors und des Videospeichers.

Betrachten wir Geräte, die die Eingabe und Ausgabe von Informationen ermöglichen.

Eingabegeräte sind Geräte, die Informationen aus der menschlichen Sprache in Maschinensprache übersetzen.

Tastatur – ein Tastaturgerät zur Eingabe von numerischen und Textinformationen.

Manipulatoren – Cursorsteuergeräte (Koordinateneingabegeräte) – Maus, Trackball, Touchpad, Joystick

Scanner ist ein Gerät zur Eingabe grafischer Informationen. Der Scanner erstellt ein digitalisiertes Bild des Dokuments und speichert es im Speicher des Computers. Es gibt Hand- und Flachbettscanner.

Digitalkameras – produzieren Bilder im Computerformat.

Ein Mikrofon ist ein Gerät zur Eingabe von Audioinformationen. Eine Soundkarte wandelt Ton vom analogen in das digitale Format um.

Touch-Eingabegeräte:

Der Touchscreen ist ein empfindlicher Bildschirm. Die Kommunikation mit dem Computer erfolgt durch Berühren einer bestimmten Stelle auf dem Bildschirm mit dem Finger. Sie werden in Bediener- und Disponentenpositionen sowie in Informations- und Referenzsystemen eingesetzt.

Digitalisierer ist ein Gerät zur Umwandlung fertiger (Papier-)Dokumente in digitale Form.

Ein Lichtstift ist ein lichtempfindliches Element. Wenn Sie den Stift über den Bildschirm bewegen, können Sie damit zeichnen. Wird normalerweise in Handheld-Computern, Design- und Designsystemen verwendet.

Ausgabegeräte sind Geräte, die Informationen aus Maschinensprache in für Menschen verständliche Formen übersetzen.

Monitor (Display) ist ein Gerät zur visuellen Darstellung aller Arten von Informationen. Existieren:

• 1) Monitore auf Basis einer Kathodenstrahlröhre (CRT), darunter alphanumerische und grafische Monitore sowie Monochrommonitore und Farbbildmonitore;
• 2) Flüssigkristallmonitore (LCD) – basierend auf Flüssigkristallen. Es gibt Aktivmatrix- und Passivmatrix-LCMs. Flüssigkristalle sind ein besonderer Zustand einiger organischer Substanzen, in dem sie flüssig sind und die Fähigkeit besitzen, räumliche Strukturen ähnlich kristallinen zu bilden. Flüssigkristalle können unter dem Einfluss elektrischer Spannung ihre Struktur und lichtoptischen Eigenschaften verändern.

Ein Drucker ist ein Gerät zur Ausgabe verschlüsselter Informationen in Form gedruckter Kopien von Texten oder Grafiken. Es gibt Punktmatrix-, Tintenstrahl- und Laserdrucker.

Plotter (Grafikplotter) ist ein Gerät, das computergesteuert Grafiken, Zeichnungen und Diagramme zeichnet. Das Bild wird mit einem Stift erstellt. Wird verwendet, um komplexe Konstruktionszeichnungen, Architekturpläne, geografische und meteorologische Karten sowie Geschäftsdiagramme zu erhalten.

Akustische Lautsprecher und Kopfhörer sind Geräte zur Ausgabe von Toninformationen.

Informationscomputer-Board-Prozessor

Um maximale Leistung und korrekten Betrieb zu gewährleisten, verwenden sie Hardware und Software, die eng miteinander verbunden sind und eindeutig in unterschiedliche Richtungen interagieren. Kommen wir nun zur Betrachtung der Hardware, da diese zunächst eine dominierende Stellung bei der Gewährleistung der Funktionalität eines jeden Computers oder auch mobilen Systems einnimmt.

Systemhardware: allgemeine Klassifizierung

Womit haben wir es also zu tun? Tatsächlich ist die komplexe Hardware jedem bekannt. Tatsächlich nennen es viele Benutzer Computerhardware. Tatsächlich ist Hardware genau die „Hardware“ und nicht die Softwarekomponenten eines Computersystems. In der einfachsten Version der Klassifizierung werden sie in intern und extern unterteilt.

Darüber hinaus können wir in dieser Abteilung drei wesentliche und bedeutendste Geräteklassen unterscheiden:

• Eingabegeräte;
• Ausgabegeräte;
• Informationsspeichergeräte.

Natürlich sind die Hauptelemente von Computersystemen wie Motherboard, Prozessor usw. gesondert zu erwähnen, die in keiner der oben genannten Klassen enthalten sind und Grundelemente sind, ohne die kein Computer funktioniert.

Grundlegende Computerelemente

Bei der Beschreibung der Hardware eines Computers lohnt es sich, mit dem wichtigsten Element zu beginnen – dem Motherboard, auf dem sich alle internen Elemente befinden. Über verschiedene Arten von Anschlüssen und Steckplätzen werden externe Geräte daran angeschlossen.

Heutzutage gibt es viele verschiedene Arten von „Motherboards“ und deren Hersteller. Zwar können sich solche Platinen für Desktop-Computer und Laptops sowohl in der Form als auch in der Anordnung der einzelnen Elemente unterscheiden. Am Wesen ihrer Verwendung in Computersystemen ändert sich jedoch nichts.

Das zweitwichtigste Element ist der Zentralprozessor, der für die Leistung verantwortlich ist. Eines der Hauptmerkmale ist die Taktfrequenz, ausgedrückt in Mega- oder Gigahertz, oder einfacher gesagt, ein Wert, der angibt, wie viele elementare Operationen ein Prozessor in einer Sekunde ausführen kann. Es ist nicht schwer zu erraten, dass Leistung nichts anderes ist als das Verhältnis der Anzahl der Operationen zur Anzahl der Taktzyklen, die erforderlich sind, um eine elementare Operation auszuführen (zu berechnen).

RAM und Festplatten, die als Speichergeräte gelten, sind aus Computerhardware nicht mehr wegzudenken. Sie werden etwas später besprochen.

Software und Hardware

Moderne Computer verwenden auch Hybridgeräte wie ROM- oder CMOS-Festwertspeicher, die die Grundlage des grundlegenden Eingabe-/Ausgabesystems namens BIOS bilden.

Hierbei handelt es sich nicht nur um einen „Hardware“-Chip, der sich auf dem Motherboard befindet. Es verfügt über eine eigene Firmware, die es nicht nur ermöglicht, unveränderliche Daten zu speichern, sondern auch interne Komponenten zu testen, selbst wenn der Computer eingeschaltet ist. Wahrscheinlich ist vielen Besitzern stationärer PCs aufgefallen, dass beim Einschalten ein Signal aus dem Systemlautsprecher zu hören ist. Dies zeigt lediglich an, dass die Geräteprüfung erfolgreich war.

Informationseingabemittel

Schauen wir uns nun die Eingabegeräte an. Derzeit gibt es viele ihrer Varianten, und wenn man die Entwicklung der IT-Technologien betrachtet, wird es bald noch mehr davon geben. Dennoch gelten in dieser Liste die folgenden als grundlegend:

• Tastatur;
• Maus (Trackpad für Laptops);
• Joystick;
• Digitalkamera;
• Mikrofon;
• externer Scanner.

Jedes dieser Geräte ermöglicht die Eingabe einer anderen Art von Informationen. Beispielsweise erfolgt die Eingabe von Grafiken über einen Scanner, die Eingabe eines Videobildes über eine Kamera, die Eingabe von Text über eine Tastatur usw. Sowohl eine Maus als auch ein Trackpad sind jedoch neben allem anderen auch Controller (Manipulatoren).

Bei der Tastatur werden die darin enthaltenen Steuerfunktionen über Tasten oder deren Kombinationen verwendet. Gleichzeitig können Sie Zugriff auf bestimmte Funktionen, Parameter und Befehle von Betriebssystemen oder anderer Software erhalten.

Informationsausgabe bedeutet

Ausgabegeräte sind aus Hardware nicht mehr wegzudenken. Die Standardliste enthält Folgendes:

• Monitor;
• Drucker;
• Plotter;
• Ton- und Videosystem;
• Multimedia-Projektor.

Der wichtigste hier ist ein Computermonitor oder Laptop-Bildschirm. Es ist klar, dass bei modernen Methoden der objektorientierten Programmierung die Interaktion mit dem Benutzer über eine grafische Oberfläche erfolgt, obwohl diese Situation gleichermaßen auf Systeme anwendbar ist, in denen Befehle eingegeben werden. Auf jeden Fall soll der Nutzer sehen, was auf dem Bildschirm angezeigt wird.

Was die übrigen Elemente betrifft, so sind sie zwar wünschenswert, aber nicht erforderlich (außer vielleicht einem Grafikadapter, ohne den moderne Systeme möglicherweise nicht funktionieren).

Informationsspeichermittel

Eine der wichtigsten Klassen schließlich sind Informationsspeichergeräte. Ihre Anwesenheit, seien es interne Komponenten oder externe Medien, ist einfach ein Muss. Zu dieser Klasse gehören folgende Sorten:

• Festplatte (Festplatte);
• Rom;
• Cache-Speicher;
• externe Laufwerke (Disketten, USB-Geräte).

Manchmal gehört dazu auch ein BIOS-System mit CMOS-Speicher, allerdings handelt es sich, wie oben erwähnt, eher um Hybridgeräte, die gleichermaßen in verschiedene Kategorien eingeteilt werden können.

Den Hauptplatz nehmen hier natürlich Festplatten und Arbeitsspeicher ein. Eine Festplatte ist ein Hardware-Informationsmittel (oder besser gesagt ein Mittel zum Speichern), da es dauerhaft darauf und vorübergehend im RAM gespeichert wird (beim Starten oder Ausführen von Programmen, Kopieren von Inhalten usw.).

Wenn Sie den Computer ausschalten, wird der Arbeitsspeicher automatisch gelöscht, die Informationen von der Festplatte verschwinden jedoch nicht. Im Prinzip konkurrieren inzwischen auch Wechselmedien wie USB-Geräte mit hoher Kapazität mit der Festplatte, doch Disketten und optische Datenträger werden schon aufgrund ihrer geringen Kapazität und der Möglichkeit physischer Beschädigungen obsolet.

Kommunikationsgeräte

Eine optionale Klasse, obwohl in der modernen Welt sehr beliebt, kann auch als Geräte bezeichnet werden, die für die Kommunikation sowohl zwischen einzelnen direkt verbundenen Computerterminals als auch in Netzwerken (oder sogar auf der Ebene des Internetzugangs) verantwortlich sind. Hier lassen sich die Hauptgeräte wie folgt identifizieren:

• Netzwerkadapter;
• Router (Modems, Router usw.).

Wie bereits klar ist, können Sie bei der Organisation von Netzwerken (stationär oder virtuell) und der Bereitstellung des Zugangs zum World Wide Web nicht darauf verzichten. Doch nur wenige Menschen wissen heute, dass sich beispielsweise zwei Computer wie vor zwanzig Jahren direkt per Kabel verbinden lassen. Das sieht natürlich etwas unpraktisch aus, Sie sollten diese Möglichkeit jedoch nicht außer Acht lassen, insbesondere wenn Sie große Informationsmengen kopieren müssen und kein geeignetes Medium zur Hand ist.

Sicherheits- und Datenschutzgeräte

Nun zu einem weiteren Gerätetyp. Hierbei handelt es sich um Hardware-Schutzgeräte, zu denen beispielsweise „eiserne“ Firewalls, auch Firewalls genannt (Firewall auf Englisch – „Fire Wall“), gehören.

Aus irgendeinem Grund sind die meisten Benutzer heutzutage an die Vorstellung gewöhnt, dass eine Firewall (auch Firewall genannt) nur eine Firewall ist. Bei der Organisation von Netzwerken mit einem hohen Maß an Sicherheit ist der Einsatz solcher Komponenten nicht nur wünschenswert, sondern manchmal sogar schlicht notwendig. Stimmen Sie zu, dass der Softwareteil seinen Funktionen nicht immer gewachsen ist und möglicherweise nicht rechtzeitig auf Eingriffe in das Netzwerk von außen reagiert, ganz zu schweigen vom Zugriff auf die auf den Festplatten von Computern oder Servern gespeicherten Daten.

Zusammenspiel von Software und Hardware

Also haben wir uns kurz die Hardware angeschaut. Nun ein paar Worte dazu, wie sie mit Softwareprodukten interagieren.

Stimmen Sie zu, dass Betriebssysteme, die dem Benutzer Zugriff auf die Rechenfunktionen eines PCs ermöglichen, ihre eigenen Anforderungen haben. Moderne Betriebssysteme verschlingen so viele Ressourcen, dass sie mit veralteten Prozessoren, denen es an Rechenleistung oder dem nötigen RAM fehlt, einfach nicht funktionieren. Dies gilt übrigens auch für moderne Anwendungsprogramme. Und natürlich ist dies bei weitem nicht das einzige Beispiel einer solchen Interaktion.

Abschluss

Abschließend ist anzumerken, dass die Hardware eines modernen Computers recht kurz besprochen wurde, es lassen sich jedoch Rückschlüsse auf die Klassifizierung der Hauptelemente des Systems ziehen. Darüber hinaus ist anzumerken, dass sich die Computertechnologie weiterentwickelt, was auch dazu führt, dass immer mehr externe und interne Geräte unterschiedlicher Art auftauchen (z. B. virtuelle Helme). Aber was die Grundkonfiguration betrifft, so sind in diesem Fall die wichtigsten Komponenten angegeben, ohne die heute kein Computersystem existieren kann. Aus offensichtlichen Gründen wurden mobile Geräte hier jedoch nicht berücksichtigt, da sich ihre Geräte etwas von Computerterminals unterscheiden, obwohl sie viele Gemeinsamkeiten haben.

Computerhardware - Dies sind alles elektronische und mechanische Geräte eines Computers.

Allgemeines Diagramm der Computerhardware:

Hardwarestruktur eines Personalcomputers:

• Systemplatine (Motherboard) – es enthält:
  • Prozessor (Zentraleinheit) + Kühlsystem,
  • innere Erinnerung,
  • System Bus,
  • Schlüssel.
• Peripherieplatinen (können in die Systemplatine eingebaut werden) – sie enthalten I/O-Gerätecontroller + Anschlüsse:
  • Festplatten-Controller,
  • Grafikkarte (Videocontroller, Grafikkarte),
  • Soundkarte (Soundcontroller, Soundkarte),
  • Netzwerkkarte (Netzwerkadapter, Netzwerkkarte),
  • Controller anderer Geräte,
• Ein- und Ausgabegeräte:
  • fährt:
    • Festplatte,
    • Diskettenlaufwerk (Diskettenlaufwerk),
    • optisches Laufwerk (CD-ROM, CD-RW, DVD-ROM, DVD-RW-Laufwerk),
    • Streamer
  • Andere Geräte;
• Netzteil

Sie können das allgemeine Diagramm des Computers sehen.

Schauen wir uns jedes Gerät und seine Funktionen genauer an.

CPU- ein Gerät, das arithmetische und logische Operationen ausführt und andere Computergeräte steuert.

Es enthält:

• Arithmetische Logikeinheit (ALU);
• Steuergerät (CU);
• Register;

Moderne Prozessoren arbeiten nach den Prinzipien einer von Neumann-Maschine (von Neumann-Architektur).

CPU-Kühlsystem - wird verwendet, um einem Heizprozessor Wärme zu entziehen. Am häufigsten wird Luftkühlung mit einem Kühler (Lüfter + Kühler) verwendet.

Innere Erinnerung

Es enthält:

• RAM oder Arbeitsspeicher (RAM) ist ein flüchtiger Speicher (beim Ausschalten des Computers werden alle darauf aufgezeichneten Informationen gelöscht). RAM wird zum Lesen und Schreiben verwendet. RAM speichert ausführbare Programme und die von ihnen verarbeiteten Daten (Wenn wir beispielsweise in Word arbeiten, enthält der RAM dieses Programm und den Text, mit dem wir arbeiten. Wenn das Dokument nicht gespeichert, also nicht in den externen Speicher geschrieben wird ( hart Laufwerk, Flash-Laufwerk), dann gehen die Daten verloren, wenn Sie den Computer ausschalten.
• Nur-Lese-Speicher oder Nur-Lese-Speicher (ROM) ist ein nichtflüchtiger Speicher (beim Ausschalten des Computers werden alle darauf aufgezeichneten Informationen gespeichert). ROM ist schreibgeschützt und speichert Informationen, die sich nie ändern.
• besondere Erinnerung:
  • permanenter Speicher, der neu programmiert werden kann (Flash-Speicher). Der Hauptchip ist das BIOS (Basic Input-Output System). Es speichert Programme zum Laden des Betriebssystems in den RAM und zum Testen von Geräten, wenn der Computer eingeschaltet ist. Das BIOS enthält auch Servicefunktionen. Über das BIOS greift das Betriebssystem auf die Hardware zu (über Gerätetreiber).
  • CMOS-Speicher (batteriebetrieben) – speichert Informationen über die Zusammensetzung und Konfiguration des Geräts sowie den Betriebsmodus. Diese Informationen werden durch ein spezielles Programm im BIOS geändert.
  • Videospeicher – Arbeitsspeicher, der zum Speichern von Daten verwendet wird, aus denen das Bild auf dem Bildschirm erstellt wird (Text und Grafiken).
• Prozessorregister – Speicher im Prozessor, superschneller RAM;
• Cache-Speicher – um die Geschwindigkeit des Datenaustauschs zwischen Prozessor und RAM zu erhöhen. Der Cache-Speicher wird von einem Controller gesteuert, der das vom Prozessor ausgeführte Programm analysiert und vorherzusagen versucht, welche Daten/Befehle der Prozessor in naher Zukunft benötigen könnte, und diese aus dem RAM in den Cache-Speicher schreibt.

Systembus (Informationsautobahn) verbindet Geräte innerhalb der Computersystemeinheit und sorgt für deren Interaktion. Dabei handelt es sich um eine Reihe von Spuren auf der Hauptplatine, über die Informationen in Form von Signalen übertragen werden.

Es enthält:

• Adressbus – zur Übertragung der Adresse, an die Daten übertragen werden: eine Speicherzelle oder ein Eingabe-/Ausgabegerät;
• Datenbus – zur Übertragung der Daten selbst zwischen Prozessor und Speicher oder Eingabe-/Ausgabegerät;
• Steuerbus (Hilfsbus) – zur Übertragung von Steuersignalen (zum Beispiel ein Schreib- oder Lesesignal, ein Signal zum Zugriff auf den Speicher oder ein Eingabe-/Ausgabegerät).

Slot- interne Buchse zum Anschluss von Geräten innerhalb der Systemeinheit.

Eingabe- und Ausgabegeräte-Controller - Mikroprozessor, ein Vermittler zwischen dem Prozessor und dem Eingabe-/Ausgabegerät. Steuert das angeschlossene Gerät. Konvertiert Informationen, die zwischen Prozessor und Gerät ausgetauscht werden müssen.

Verbinder- Außensteckdose zum Anschluss eines externen (relativ zur Systemeinheit) Geräts.

Antriebsregler - Konvertiert und überträgt Informationen zwischen dem Prozessor und dem Festplattenlaufwerk.

Grafikkarte wandelt das Signal um und überträgt es an den Monitor.

Soundkarte verarbeitet Ton (stellt Toneingabe über ein Mikrofon und dessen Wiedergabe über Kopfhörer, Lautsprecher und eingebaute Lautsprecher bereit).

LAN-Karte Wird verwendet, um einen Personalcomputer mit einem Netzwerk zu verbinden und die Interaktion mit anderen Netzwerkgeräten zu organisieren (Informationsaustausch über das Netzwerk).

ZU Eingabe- und Ausgabegeräte bezieht sich auf externen Speicher .

Externer Speicher Wird zur Langzeitspeicherung von Daten und Programmen verwendet. Auf dem externen Speicher aufgezeichnete Informationen werden beim Ausschalten des Computers nicht gelöscht.

Es enthält:

• Informationsspeichergeräte – Lese- und Schreibgeräte
• Speichermedien – ein Ort, an dem Informationen gespeichert werden.

Laufwerke(Informationsspeichergeräte) werden zum Lesen/Schreiben auf Speichermedien verwendet: Festplattenplatten, Disketten, optische Datenträger, Bänder.

Eingabe- und Ausgabegeräte wird in diesem Artikel ausführlich besprochen .

Das Netzteil ist eine Stromquelle zur Stromversorgung der Geräte der Systemeinheit.

Persönlicher Computer- ein Computer (Computer), der für den persönlichen Gebrauch bestimmt ist und dessen Preis, Größe und Leistungsfähigkeit den Bedürfnissen einer großen Anzahl von Menschen gerecht wird.

Moderne PCs zeichnen sich aus durch:

· klein,

· die Möglichkeit für den Benutzer, persönlich mit dem PC zu arbeiten, ohne die Vermittlung eines professionellen Programmierers,

geringer Verbrauch an elektrischer Energie,

· Bequemlichkeit und Komfort der Kommunikation zwischen Benutzer und PC.

Computer erfüllen zwei Hauptfunktionen:

· Verarbeitung und Speicherung von Informationen

· Informationsaustausch mit externen Objekten.

Diese Funktionen werden mithilfe von zwei Computerkomponenten ausgeführt: Software und Hardware.

Unter Hardware verstehen normalerweise alle Knoten, Module und Blöcke, aus denen ein Computer oder Computersystem besteht. Moderne Computer nutzen die sogenannte „offene Architektur“, d.h. Die Zusammensetzung der Computerhardware kann durch den Austausch eines Moduls verändert oder durch den Einbau eines Zusatzmoduls erweitert werden.

Zur modernen PC-Hardware gehört Folgendes:

· Systemeinheit,

· Geräte zur Eingabe von Informationen in einen PC (z. B. eine Tastatur),

· Geräte zur Ausgabe von Informationen von einem PC (z. B. einem Monitor).

Systemeinheit, Tastatur und Monitor bilden zusammen einen Personal Computer in minimaler Konfiguration, d.h. ermöglichen es Ihnen, mit Informationen auf einem Computer zu arbeiten

Gehäuse für Systemeinheiten gibt es in verschiedenen Ausführungen: vertikal (Tower), horizontal (Desktop), Monoblock (Systemeinheit und Monitor in einem Gehäuse). Es gibt tragbare Computer wie Notebooks (Laptops), die für den Betrieb mit einer Batterie ausgelegt sind.

Im Inneren der Systemeinheit befinden sich:

· Stromversorgung,

· Hauptplatine (Systemplatine).

· Prozessor,

· Rom,

· Festplatte,

· Diskettenlaufwerk (veraltet).

· CD-ROM-, DVD-ROM-, DVD-RW-Laufwerk;

· Soundkarte,

· LAN-Karte.

Zu Computersystemen gehören auch externe Geräte, sogenannte Peripheriegeräte.

Peripherie bezieht sich auf alle Computergeräte, die sich außerhalb des Motherboards befinden. Einige Geräte befinden sich zwar außerhalb des Motherboards, befinden sich aber ebenso wie das Motherboard in der Systemeinheit: Festplatte, Diskettenlaufwerke, CD-ROM, Soundkarte, Netzwerkkarte und einige andere.

Je nach Verwendungszweck lassen sich Peripheriegeräte einteilen in:

· Dateneingabegeräte; an Datenausgabegeräte;

· Datenspeichergeräte;

· Datenaustauschgeräte.

Schauen wir uns nun die einzelnen Elemente genauer an.

Hauptplatine- eine Leiterplatte, auf der der Chipsatz und andere Komponenten des Computersystems montiert sind.

Auf dem Motherboard befinden sich neben dem Chipsatz Anschlüsse zum Anschluss eines Zentralprozessors, einer Grafikkarte, einer Soundkarte, Festplatten, RAM und anderen zusätzlichen Peripheriegeräten.

Alle wichtigen elektronischen Schaltkreise des Computers und die notwendigen Zusatzgeräte sind im Motherboard enthalten oder über Erweiterungssteckplätze daran angeschlossen.

CPU- Dies ist das „Gehirn“ eines jeden Computers. Der Prozessor führt alle Berechnungen (arithmetische und logische Operationen) durch, interagiert mit dem Speicher und steuert alle PC-Komponenten. Somit umfasst der Prozessor die folgenden Teile:

Arithmetische Logikeinheit (ALU),

· Steuergerät (CU).

· interne Register – Speicherzellen innerhalb des Prozessorchips, die zur Speicherung von Zwischeninformationen dienen.

Die wichtigsten Merkmale eines Prozessors, die seine Leistung (Anzahl der Operationen pro Zeiteinheit) bestimmen, sind: Taktfrequenz, Bittiefe, adressierbare Speichergröße.

Taktfrequenz bestimmt die Geschwindigkeit der Vorgänge im Prozessor. Durch Erhöhen der Taktrate steigt die Prozessorleistung. Moderne Prozessoren haben Taktfrequenzen von 400-4000 MHz oder mehr.

Bittiefe der verarbeiteten Daten– die Anzahl der Informationsbits, die gleichzeitig in den Prozessor eingegeben und von diesem ausgegeben werden. Je höher die Bittiefe, desto mehr Informationen kann der Prozessor pro Zeiteinheit verarbeiten. Die Kapazität moderner Prozessoren beträgt 32 und 64 Bit.

Adressierbare Speicherkapazität(Adressraum) – die maximale Anzahl der Hauptspeicherzellen, die vom Prozessor direkt angesprochen werden können.

Ein Multiprozessor ist ein Computersystem, das mehrere Prozessoren und einen für alle Prozessoren sichtbaren Adressraum enthält. Es führt eine Kopie des Betriebssystems mit einem Satz Tabellen aus, einschließlich derjenigen, die verfolgen, welche Speicherseiten frei sind. Sie enthalten mehrere Prozessorkerne in einem Paket (auf einem oder mehreren Chips).

Innere Erinnerung- Dies ist der Speicher, der sich auf der Hauptplatine befindet. Der interne Speicher besteht aus zwei Geräten: RAM und ROM.

RAM (Random Access Memory) Entwickelt, um aktuelle Programme und aktuelle Informationen zu speichern, d. h. Programme und Informationen, mit denen der Benutzer gerade arbeitet. In der englischsprachigen Literatur wird RAM als RAM (Random Access Memory) bezeichnet.

Die Hauptmerkmale von RAM sind: Volumen und Zugriffszeit.

Die RAM-Größe (Einheit – MB) ist die Gesamtzahl der Speicherzellen auf allen RAM-Chips. Jede Zelle kann entweder „1“ oder „0“ speichern. Zellen in Speicherkristallen werden zu Blöcken zu je 8 Zellen zusammengefasst, und auf diese Weise kann in jeden dieser Blöcke ein Informationsbyte geschrieben werden. Die Geschwindigkeit des Computers hängt maßgeblich von der Größe des Arbeitsspeichers ab: Je größer der Arbeitsspeicher, desto schneller läuft der Computer.

Zugriffszeit– die Zeit, in der der Prozessor den Inhalt einer RAM-Zelle lesen oder Informationen darauf schreiben kann. Je kürzer die Zugriffszeit, desto schneller kommuniziert der Prozessor mit dem RAM und desto schneller läuft der Computer.

RAM ist ein flüchtiger Speicher, d.h. Wenn der Strom ausgeschaltet wird, „vergisst“ es alle darin aufgezeichneten Informationen.

ROM (Nur-Lese-Speicher)– speichert das anfängliche Startprogramm des Computers, Informationen über das Motherboard und die darauf befindlichen Geräte, Informationen über angeschlossene externe Speichergeräte, die aktuelle Uhrzeit usw.

Externer (peripherer) Speicher- Hierbei handelt es sich um Speicher, der sich außerhalb des Motherboards befindet. Externe Speichergeräte speichern Programmtexte, Dokumente und andere Informationen. Dieses Gedächtnis wird oft als Langzeitgedächtnis bezeichnet. Wenn Sie mit einem Programm arbeiten müssen, wird es zunächst von externen Speichergeräten in den RAM kopiert und dann gestartet. Am häufigsten wird der externe PC-Speicher durch Diskettenlaufwerke und Festplattenlaufwerke repräsentiert.

Festplatte, Festplatte, Festplatte- ein nichtflüchtiges, wiederbeschreibbares Computerspeichergerät. Es ist der wichtigste Datenspeicher in fast allen modernen Computern.

Grafikkarte oder Grafikkarte- ein Gerät, das ein im Speicher des Computers gespeichertes Bild in ein Videosignal für den Monitor umwandelt. Normalerweise ist eine Grafikkarte eine Erweiterungskarte und wird in einen speziellen Steckplatz für Grafikkarten auf dem Motherboard gesteckt, sie kann aber auch eingebaut, also integriert, sein.

Moderne Grafikkarten beschränken sich nicht nur auf die einfache Bildausgabe; sie verfügen über einen integrierten Grafik-Mikroprozessor, der zusätzliche Verarbeitungsvorgänge durchführen kann, wodurch der Zentralprozessor des Computers von diesen Aufgaben entlastet wird.

Soundkarte oder Soundkarte- ermöglicht Ihnen die Arbeit mit Ton auf Ihrem Computer. Derzeit sind Soundkarten entweder im Motherboard integriert, als separate Erweiterungskarten oder als externe Geräte erhältlich.

Netzwerkkarte oder Netzwerkkarte- ein Peripheriegerät, das es dem Computer ermöglicht, mit anderen Geräten im Netzwerk zu interagieren.

Peripheriegeräte zur Eingabe von Informationen in einen Computer.

Tastatur– ein Gerät zur Eingabe von Daten und Befehlen in einen PC. Die Tastatur ist mit einem speziellen Kabel ausgestattet, über das sie mit einem speziellen Anschluss an der Systemeinheit verbunden wird.

Maus– heutzutage ein weit verbreitetes Informationseingabegerät. Ermöglicht das schnelle Markieren eines beliebigen Punkts auf dem Monitorbildschirm. Das Arbeiten mit manchen Programmen ohne Maus ist nahezu unmöglich.

Scanner– ein Gerät zur Eingabe grafischer Informationen (Fotos, Bilder usw.) in einen Computer.

Es gibt andere Geräte zur Eingabe von Informationen in einen Computer: Digitalkameras, Lichtstiftmanipulatoren usw. Einige Manipulatoren ähneln funktional der Maus oder ergänzen sie: Trackball, Joystick, virtueller Helm usw.

Peripheriegeräte zur Ausgabe von Informationen von einem Computer.

Monitor (Anzeige)– ein Gerät zur Ausgabe alphanumerischer und grafischer Informationen von einem PC. Der Monitor ist das wichtigste technische Mittel zur Organisation der Kommunikation zwischen Benutzer und Computer. Äußerlich ähnelt es einem Fernseher.

Die Bildqualität eines Monitors wird durch folgende Merkmale bestimmt: Diagonale, Auflösung, Farbpalette, Bildrate.

Das Bild auf dem Monitorbildschirm wird aus Punkten (Pixeln) gebildet. Die Anzahl der Pixel horizontal und vertikal bestimmt die Bildschirmauflösung. Typische Werte: 800´600 für einen 14-Zoll-Monitor, 1600´1200 für einen 19-Zoll-Monitor. Je größer die Bildschirmdiagonale und je höher die Auflösung, desto besser ist die Bildqualität, da kleine Details besser dargestellt werden.

Der Farbraum (Palette) des Ausgabebildes wird durch die Größe des Videospeichers bestimmt – je größer sein Volumen, desto mehr Farben und Schattierungen kann der Monitor anzeigen. Für den durchschnittlichen Benutzer reichen in der Regel 16.000 Farben und Schattierungen aus.

Der Komfort beim Arbeiten am Monitor wird maßgeblich von Eigenschaften des Monitors wie der maximalen Bildrate bestimmt (übliche Werte: 75-100 Hz, d. h. das Bild auf dem Bildschirm wird 75-100 Mal pro Sekunde aktualisiert).

Drucker– ein Ausgabegerät, das das Drucken von von einem Computer generierten Informationen ermöglicht. Als Medium wird am häufigsten Papier verwendet.

Drucker werden in folgende Typen unterteilt: Matrix, Tintenstrahl, Laser.

Die einfachsten Drucker sind Matrixdrucker (billig, geringe Bildqualität, hoher Geräuschpegel). Das Druckprinzip solcher Drucker ist wie folgt: Der Druckkopf enthält eine Reihe dünner Metallstäbe (Nadeln). Der Kopf bewegt sich entlang der gedruckten Linie und die Stäbe treffen im richtigen Moment durch das Farbband auf das Papier.

Bei Tintenstrahldruckern wird das Bild durch Mikrotröpfchen spezieller Tinte erzeugt, die mithilfe von Düsen auf das Papier geblasen werden. Solche Drucker bieten eine hohe Qualität beim Drucken auf Spezialpapier und eignen sich auch für Farbdrucke. Allerdings sind Tintenstrahldrucker teurer als Nadeldrucker und erfordern eine sorgfältige Pflege und Wartung.

Laserdrucker bieten höchste Druckqualität. Diese Drucker nutzen das Prinzip der Xerographie: Das Bild wird von einer speziellen Trommel auf Papier übertragen, von der Farbpartikel elektrisch angezogen werden. Im Gegensatz zu einem Kopierer wird die Drucktrommel jedoch mithilfe eines Lasers nach Computerbefehlen elektrifiziert.

Plotter(Plotter) – ein Ausgabegerät, mit dem Sie hochwertige Zeichnungen erhalten können.

Modem(eine Abkürzung, die sich aus den Wörtern Modulator-Demodulator zusammensetzt) ​​ist ein Gerät, das in Kommunikationssystemen verwendet wird und die Funktion der Modulation und Demodulation übernimmt. Der Modulator führt eine Modulation durch, das heißt, er ändert die Eigenschaften des Trägersignals entsprechend den Änderungen im Eingangsinformationssignal, der Demodulator führt den umgekehrten Vorgang aus. Ein Sonderfall eines Modems ist ein weit verbreitetes Peripheriegerät für einen Computer, das es diesem ermöglicht, mit einem anderen Computer, der mit einem Modem ausgestattet ist, über ein Telefonnetz (Telefonmodem) oder ein Kabelnetz (Kabelmodem) zu kommunizieren.