Κρατικό Πανεπιστήμιο Τυπογραφίας της Μόσχας. Υλικό τεχνολογίας υπολογιστών: ορισμός, περιγραφή και τύποι Αλληλεπίδραση λογισμικού και υλικού

Για να εξασφαλίσουν τη μέγιστη απόδοση και τη σωστή λειτουργία, χρησιμοποιούν υλικό και λογισμικό που είναι πολύ διασυνδεδεμένα και αλληλεπιδρούν σαφώς προς διαφορετικές κατευθύνσεις. Τώρα ας αγγίξουμε την εξέταση του υλικού, αφού αρχικά κατέχουν κυρίαρχη θέση στη διασφάλιση της λειτουργικότητας οποιουδήποτε υπολογιστή ή ακόμα και κινητού συστήματος.

Υλικό συστήματος: γενική ταξινόμηση

Άρα με τι έχουμε να κάνουμε; Στην πραγματικότητα, το πολύπλοκο υλικό είναι γνωστό σε όλους. Στην πραγματικότητα, πολλοί χρήστες το αποκαλούν υλικό υπολογιστή. Πράγματι, το υλικό είναι ακριβώς το «υλισμικό» και όχι τα στοιχεία λογισμικού οποιουδήποτε συστήματος υπολογιστή. Στο πολύ απλή έκδοσηταξινομήσεις χωρίζονται σε εσωτερικές και εξωτερικές.

Επιπλέον, σε αυτό το τμήμα μπορούμε να διακρίνουμε τρεις κύριες και πιο σημαντικές κατηγορίες συσκευών:

  • Συσκευές εισόδου;
  • συσκευές εξόδου?
  • συσκευές αποθήκευσης πληροφοριών.

Όπως είναι φυσικό, αξίζει να αναφέρουμε ξεχωριστά τα κύρια στοιχεία των υπολογιστικών συστημάτων όπως π.χ μητρική πλακέτα, επεξεργαστής κ.λπ., που δεν περιλαμβάνεται σε καμία από τις παραπάνω κλάσεις και είναι βασικά στοιχεία, χωρίς το οποίο κανένας υπολογιστής απλά δεν θα λειτουργήσει.

Βασικά στοιχεία υπολογιστή

Κατά την περιγραφή του υλικού οποιουδήποτε υπολογιστή, αξίζει να ξεκινήσετε με το πιο σημαντικό στοιχείο - τη μητρική πλακέτα, στην οποία βρίσκονται όλα τα εσωτερικά στοιχεία. Και εξωτερικές συσκευές συνδέονται με αυτό μέσω της χρήσης διαφόρων τύπων υποδοχών και υποδοχών.

Σήμερα υπάρχουν πολλές ποικιλίες "μητρικών πλακών" και οι κατασκευαστές τους. Είναι αλήθεια ότι τέτοιες πλακέτες για επιτραπέζιους υπολογιστές και φορητούς υπολογιστές μπορεί να διαφέρουν τόσο στο σχήμα όσο και στη διάταξη των μεμονωμένων στοιχείων. Ωστόσο, η ουσία της χρήσης τους σε συστήματα υπολογιστών δεν αλλάζει.

Το δεύτερο πιο σημαντικό στοιχείο είναι ο κεντρικός επεξεργαστής, ο οποίος είναι υπεύθυνος για την απόδοση. Ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά είναι η συχνότητα ρολογιού, εκφρασμένη σε mega- ή gigahertz, ή, πιο απλά, μια τιμή που καθορίζει πόσες στοιχειώδεις λειτουργίες μπορεί να εκτελέσει ένας επεξεργαστής σε ένα δευτερόλεπτο. Δεν είναι δύσκολο να μαντέψει κανείς ότι η απόδοση δεν είναι τίποτα άλλο από την αναλογία του αριθμού των πράξεων προς τον αριθμό των κύκλων ρολογιού που είναι απαραίτητοι για την εκτέλεση (υπολογισμό) μιας στοιχειώδους πράξης.

Είναι αδύνατο να φανταστεί κανείς το υλικό του υπολογιστή χωρίς αγκύλες μνήμη τυχαίας προσπέλασηςΚαι σκληροι ΔΙΣΚΟΙ, που αναφέρονται σε συσκευές αποθήκευσης. Θα συζητηθούν λίγο αργότερα.

Λογισμικό και υλικό

Οι σύγχρονοι υπολογιστές χρησιμοποιούν επίσης υβριδικές συσκευές, όπως μνήμη ROM ή CMOS μόνο για ανάγνωση, η οποία αποτελεί τη βάση του βασικού συστήματος εισόδου/εξόδου που ονομάζεται BIOS.

Αυτό δεν είναι μόνο ένα τσιπ «υλισμικού» που βρίσκεται στη μητρική πλακέτα. Έχει το δικό του υλικολογισμικό, το οποίο επιτρέπει όχι μόνο την αποθήκευση αμετάβλητων δεδομένων, αλλά και τη δοκιμή εσωτερικών στοιχείων ακόμα και όταν ο υπολογιστής είναι ενεργοποιημένος. Πιθανώς, πολλοί ιδιοκτήτες σταθερών υπολογιστών έχουν παρατηρήσει ότι όταν ενεργοποιούνται, ακούγεται ένα σήμα από το ηχείο του συστήματος. Αυτό απλώς υποδεικνύει ότι ο έλεγχος της συσκευής ήταν επιτυχής.

Εργαλεία εισαγωγής πληροφοριών

Τώρα ας δούμε τις συσκευές εισόδου. Αυτή τη στιγμή, υπάρχουν πολλές από τις ποικιλίες τους και, αν κρίνουμε από την ανάπτυξη των τεχνολογιών πληροφορικής, σύντομα θα υπάρξουν ακόμη περισσότερες. Ωστόσο, τα ακόλουθα θεωρούνται βασικά σε αυτήν τη λίστα:

  • πληκτρολόγιο;
  • ποντίκι (trackpad για φορητούς υπολογιστές).
  • χειριστήριο;
  • ψηφιακή κάμερα;
  • μικρόφωνο;
  • εξωτερικός σαρωτής.

Κάθε μία από αυτές τις συσκευές σάς επιτρέπει να εισάγετε έναν διαφορετικό τύπο πληροφοριών. Για παράδειγμα, τα γραφικά εισάγονται με σαρωτή, μια εικόνα βίντεο εισάγεται με κάμερα, το κείμενο εισάγεται σε πληκτρολόγιο κλπ. Ωστόσο, και το ποντίκι και το trackpad, εκτός από όλα τα άλλα, είναι και χειριστήρια (χειριστές).

Όσον αφορά το πληκτρολόγιο, οι λειτουργίες ελέγχου σε αυτό χρησιμοποιούνται μέσω κουμπιών ή συνδυασμών τους. Ταυτόχρονα, μπορείτε να αποκτήσετε πρόσβαση σε ορισμένες λειτουργίες, παραμέτρους και εντολές λειτουργικών συστημάτων ή άλλου λογισμικού.

Μέσα παραγωγής πληροφοριών

Είναι αδύνατο να φανταστεί κανείς το υλικό χωρίς συσκευές εξόδου. Η τυπική λίστα περιέχει τα ακόλουθα:

  • οθόνη;
  • Εκτυπωτής;
  • σχεδιογράφος;
  • σύστημα ήχου και βίντεο.
  • προβολέας πολυμέσων.

Το κύριο πράγμα εδώ είναι οθόνη υπολογιστήή οθόνη φορητού υπολογιστή. Είναι σαφές ότι με τις σύγχρονες μεθόδους αντικειμενοστρεφούς προγραμματισμού, η αλληλεπίδραση με τον χρήστη πραγματοποιείται μέσω μιας γραφικής διεπαφής, αν και αυτή η κατάσταση ισχύει εξίσου για συστήματα στα οποία εισάγονται εντολές. Σε κάθε περίπτωση, ο χρήστης θα πρέπει να βλέπει τι εμφανίζεται στην οθόνη.

Όσο για τα υπόλοιπα στοιχεία, είναι επιθυμητά, αν και δεν απαιτούνται (καλά, ίσως ένας προσαρμογέας γραφικών, χωρίς τον οποίο σύγχρονα συστήματαμπορεί να μην λειτουργεί).

Μέσα αποθήκευσης πληροφοριών

Τέλος, μια από τις πιο σημαντικές κατηγορίες είναι οι συσκευές αποθήκευσης πληροφοριών. Η παρουσία τους, είτε πρόκειται για εσωτερικά εξαρτήματα είτε για εξωτερικά μέσα, είναι απλά απαραίτητη. Οι ακόλουθες ποικιλίες ανήκουν σε αυτή την κατηγορία:

  • HDD(Γουίντσεστερ)
  • ΕΜΒΟΛΟ;
  • προσωρινή μνήμη;
  • εξωτερικές μονάδες δίσκου (δισκέτες, συσκευές USB).

Μερικές φορές αυτό περιλαμβάνει επίσης ένα σύστημα BIOS με μνήμη CMOS, ωστόσο, όπως αναφέρθηκε παραπάνω, πρόκειται για μάλλον υβριδικές συσκευές που μπορούν να ταξινομηθούν εξίσου σε διαφορετικές κατηγορίες.

Φυσικά, την κύρια θέση εδώ καταλαμβάνουν οι σκληροί δίσκοι και η μνήμη RAM. Ο σκληρός δίσκος είναι ένα μέσο πληροφοριών υλικού (ή μάλλον, ένα μέσο αποθήκευσης), επειδή αποθηκεύεται σε αυτόν μόνιμα και στη μνήμη RAM - προσωρινά (κατά την εκκίνηση ή τη λειτουργία προγραμμάτων, την αντιγραφή περιεχομένου σε κ.λπ.).

Όταν απενεργοποιείτε τον υπολογιστή, η μνήμη RAM διαγράφεται αυτόματα, αλλά οι πληροφορίες από τον σκληρό δίσκο δεν εξαφανίζονται. Κατ' αρχήν, πλέον αφαιρούμενα μέσα, όπως συσκευές USB υψηλής χωρητικότητας, ανταγωνίζονται επίσης τον σκληρό δίσκο, αλλά οι δισκέτες και οι οπτικοί δίσκοι καθίστανται παρωχημένες, έστω και μόνο λόγω της χαμηλής χωρητικότητάς τους και της πιθανότητας φυσικής ζημιάς.

Συσκευές επικοινωνίας

Μια προαιρετική κλάση, αν και πολύ δημοφιλής στον σύγχρονο κόσμο, μπορεί επίσης να ονομαστεί συσκευές που είναι υπεύθυνες για τη διασφάλιση της επικοινωνίας τόσο μεταξύ μεμονωμένων τερματικών υπολογιστών που συνδέονται απευθείας όσο και σε δίκτυα (ή ακόμα και σε επίπεδο πρόσβασης στο Διαδίκτυο). Εδώ είναι οι κύριες συσκευές:

  • προσαρμογείς δικτύου?
  • δρομολογητές (μόντεμ, δρομολογητές κ.λπ.).

Όπως είναι ήδη σαφές, δεν μπορείτε να κάνετε χωρίς αυτά όταν οργανώνετε δίκτυα (σταθερά ή εικονικά) και παρέχετε πρόσβαση στον Παγκόσμιο Ιστό. Αλλά λίγοι άνθρωποι σήμερα γνωρίζουν ότι δύο υπολογιστές, για παράδειγμα, μπορούν να συνδεθούν απευθείας μέσω καλωδίου, όπως έγινε πριν από είκοσι χρόνια. Φυσικά, αυτό φαίνεται κάπως ανέφικτο, ωστόσο, δεν πρέπει να ξεχνάτε αυτήν τη δυνατότητα, ειδικά όταν χρειάζεται να αντιγράψετε μεγάλες ποσότητες πληροφοριών και δεν υπάρχει κατάλληλο μέσο στο χέρι.

Συσκευές ασφάλειας και προστασίας δεδομένων

Τώρα για έναν ακόμη τύπο συσκευής. Αυτές είναι συσκευές προστασίας υλικού, οι οποίες περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, «σιδερένια» τείχη προστασίας, τα οποία ονομάζονται επίσης τείχη προστασίας (τείχος προστασίας στα αγγλικά - «fire wall»).

Για κάποιο λόγο, σήμερα οι περισσότεροι χρήστες είναι συνηθισμένοι στην ιδέα ότι ένα τείχος προστασίας (επίσης γνωστό ως τείχος προστασίας) είναι μόνο ένα τείχος προστασίας. Κατά την οργάνωση δικτύων με υψηλό επίπεδο ασφάλειας, η χρήση τέτοιων στοιχείων δεν είναι μόνο επιθυμητή, αλλά μερικές φορές ακόμη και απλώς απαραίτητη. Συμφωνώ, το τμήμα λογισμικού δεν αντιμετωπίζει πάντα τις λειτουργίες του και ενδέχεται να μην ανταποκρίνεται έγκαιρα σε παρεμβολές στο δίκτυο από το εξωτερικό, για να μην αναφέρουμε την πρόσβαση σε ό,τι είναι αποθηκευμένο στους σκληρούς δίσκους των υπολογιστών ή των διακομιστών.

Αλληλεπίδραση λογισμικού και υλικού

Έτσι, εξετάσαμε εν συντομία το υλικό. Τώρα λίγα λόγια για το πώς αλληλεπιδρούν με προϊόντα λογισμικού.

Συμφωνώ, τα λειτουργικά συστήματα, τα οποία παρέχουν πρόσβαση στους χρήστες στις υπολογιστικές δυνατότητες ενός υπολογιστή, έχουν τις δικές τους απαιτήσεις. Τα σύγχρονα λειτουργικά συστήματα καταβροχθίζουν τόσους πολλούς πόρους που απλά δεν θα λειτουργούν με ξεπερασμένους επεξεργαστές που δεν διαθέτουν υπολογιστική ισχύ ή δεν διαθέτουν την απαιτούμενη ποσότητα μνήμης RAM. Αυτό, παρεμπιπτόντως, ισχύει εξίσου και για σύγχρονα προγράμματα εφαρμογών. Και, φυσικά, αυτό απέχει πολύ από το μοναδικό παράδειγμα τέτοιας αλληλεπίδρασης.

συμπέρασμα

Τέλος, αξίζει να πούμε ότι το υλικό σύγχρονο υπολογιστήσυζητήθηκε αρκετά σύντομα, αλλά μπορούν να εξαχθούν συμπεράσματα σχετικά με την ταξινόμηση των κύριων στοιχείων του συστήματος. Επιπλέον, αξίζει να σημειωθεί ότι η τεχνολογία υπολογιστών αναπτύσσεται και αυτό οδηγεί επίσης στο γεγονός ότι εξωτερικές και εσωτερικές συσκευές ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙόλο και περισσότερα εμφανίζονται (πάρτε για παράδειγμα εικονικά κράνη). Αλλά ως προς τη βασική διαμόρφωση, σε αυτή την περίπτωση δίνονται τα πιο σημαντικά στοιχεία, χωρίς τα οποία είναι αδύνατο να υπάρξει σήμερα οποιοδήποτε σύστημα υπολογιστή. Ωστόσο, για προφανείς λόγους, οι φορητές συσκευές δεν εξετάστηκαν εδώ, επειδή οι συσκευές τους είναι κάπως διαφορετικές από τα τερματικά υπολογιστών, αν και έχουν αρκετά κοινά.

Τακτικοί καταστήματα ηλεκτρονικών υπολογιστών, τακτικοί αναγνώστες των περιοδικών "Chip", " Οικιακός υπολογιστής"και άλλα περιοδικά και εφημερίδες που ειδικεύονται σε θέματα υπολογιστών μπορούν να παραβλέψουν αυτήν την παράγραφο. Απευθύνεται σε όσους γνωρίζουν ελάχιστα το υλικό υπολογιστών και πιστεύουν ότι είναι καιρός να καλύψουν αυτό το κενό στην εκπαίδευσή τους.

Υπολογιστή(γνωστός και ως Η/Υ, υπολογιστής) είναι απαραίτητο και βασικό στοιχείο υλοποίησης κάθε τεχνολογίας υπολογιστών. Για υλοποίηση τεχνολογίες δικτύουπρέπει να έχετε πολλούς υπολογιστές συνδεδεμένους σε ένα δίκτυο. Περιλαμβάνει μονάδα συστήματος, οθόνη, πληκτρολόγιο. Όταν εργάζεστε με γραφικά λειτουργικά συστήματα, γίνεται το απαραίτητο τεχνικό εργαλείο για εργασία χειριστής ποντικιού . Μονάδα του συστήματοςένας υπολογιστής δεν είναι μια ενιαία αδιαίρετη συσκευή. Αρχή ανοιχτή αρχιτεκτονική, που εφαρμόζεται σε σύγχρονους υπολογιστές, σας επιτρέπει να επιτύχετε τα επιθυμητά αποτελέσματα κατά τη διαδικασία συναρμολόγησης ενός υπολογιστή από μεμονωμένα τυποποιημένα εξαρτήματα τεχνικά χαρακτηριστικά(ταχύτητα επεξεργαστή, ποσότητα μνήμης RAM και σκληρού δίσκου, απόδοση κάρτας βίντεο κ.λπ.). Έτσι, το PC περιέχει τη δυνατότητα περαιτέρω εκσυγχρονισμού του, καθώς και σύνδεσης διαφόρων περιφερειακών συσκευών σε αυτό που αυξάνουν τις δυνατότητές του. Το σύνολο των συσκευών που συνδέονται σε έναν υπολογιστή εξαρτάται από την ανάγκη επίλυσης ορισμένων προβλημάτων και μπορεί να είναι πολύ διαφορετικό. Η βάση της μονάδας συστήματος είναι μητρική πλακέτα (ή πλακέτα συστήματος). , στο οποίο είναι τοποθετημένα ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΗΣ , τσιπ μνήμης, συστήματα ελέγχου (ελεγκτές) όλες τις συσκευές Η/Υ. Τα εσωτερικά μόντεμ, η τηλεόραση, οι δέκτες FM και άλλες συσκευές που παραδοσιακά ταξινομούνται ως περιφερειακές συσκευές μπορούν να τοποθετηθούν στη μονάδα συστήματος με τη μορφή ξεχωριστών πλακών, καθώς και με τη μορφή ξεχωριστών μπλοκ και συσκευών μονάδες για δισκέτες και CD, μονάδες δίσκων (σκληροί δίσκοι) . Τα απαραίτητα στοιχεία της μονάδας συστήματος είναι σύστημα τροφοδοσίας και εξαερισμού , που αποτελείται από έναν ή περισσότερους θαυμαστές.

Οθόνες Η/Υέχουν σχεδιαστεί για να εμφανίζουν οπτικά τα αποτελέσματα της λειτουργίας του υπολογιστή. Υπάρχουν οθόνες με καθοδικούς σωλήνες (CRT) και οθόνες με οθόνες υγρών κρυστάλλων (οθόνες TFT). Οι τελευταίες έχουν τα ακόλουθα πλεονεκτήματα σε σύγκριση με τις οθόνες CRT:

Δεν εκπέμπουν επιβλαβείς ακτίνες Χ και δεν δημιουργούν ηλεκτρομαγνητικά πεδία που παρεμποδίζουν τη λειτουργία ηλεκτρονικών συσκευών.


Χρησιμοποιούν σχεδόν πλήρως την επιφάνεια εργασίας της οθόνης.

Συνήθως έχουν υψηλότερη αντίθεση και απόδοση φωτός σε σύγκριση με οθόνες CRT.

Καταναλώνουν λιγότερο ρεύμα και είναι ελαφρύτερα σε βάρος και διαστάσεις.

Η απόδοση της οθόνης εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την απόδοση κάρτες γραφικών υπολογιστή και για τη δημιουργία ενός βέλτιστου συστήματος απεικόνισης, τα τεχνικά χαρακτηριστικά και των δύο συσκευών είναι σημαντικά. Από τα κύρια τεχνικά χαρακτηριστικά των οθονών, λαμβάνονται υπόψη τα πιο σημαντικά Μέγεθος οθόνης(διαγώνιες), ανάλυση(αριθμός φωτεινών κουκκίδων - pixel, στην οθόνη), ρυθμός καρέ.

Εξωτερικές συσκευές αποθήκευσηςή συσκευές για εργασία με αφαιρούμενους δίσκους (δισκέτες), συμπαγείς δίσκους (CD-ROM), οπτικούς δίσκους (DVD-ROM) και άλλα μέσα αποθήκευσης έχουν σχεδιαστεί για τη δημιουργία αρχείων αρχείων και τη μεταφορά πληροφοριών από έναν υπολογιστή σε άλλο. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διάδοση πληροφοριών (ηλεκτρονικές δημοσιεύσεις σε CD). Στις σύγχρονες συνθήκες, αποτελούν υποχρεωτικά στοιχεία της «τυποποιημένης» διαμόρφωσης υπολογιστή.

Εκτυπωτέςσχεδιασμένο για εκτύπωση εγγράφων σε χαρτί ή άλλα υλικά (για παράδειγμα, φιλμ). Διακρίνω matrix, inkjet και laser εκτυπωτές. Τα πρώτα σάς επιτρέπουν να οργανώσετε τη φθηνότερη διαδικασία εκτύπωσης εγγράφων, αν και σε πολλές περιπτώσεις με ανεπαρκή ποιότητα. Τα τελευταία χρησιμοποιούνται για φθηνή έγχρωμη εκτύπωση, συμπεριλαμβανομένης της εκτύπωσης φωτογραφιών και γραφικές εικόνες. Το σχετικά χαμηλό κόστος κάνει εκτυπωτές inkjetη κύρια συσκευή για την εκτύπωση εγγράφων στο σπίτι. Οι εκτυπωτές λέιζερ για ασπρόμαυρη εκτύπωση είναι πιο ακριβοί από εκείνους inkjet, αλλά σας επιτρέπουν να εξοικονομήσετε χρήματα κατά τη λειτουργία λόγω του χαμηλού κόστους των αναλωσίμων (όσον αφορά τον αριθμό των σελίδων που εκτυπώνονται ανά αναπλήρωση). Αυτοί οι εκτυπωτές χρησιμοποιούνται ευρέως στα σύγχρονα γραφεία. Οι έγχρωμοι εκτυπωτές λέιζερ χρησιμοποιούνται σε εκδοτικούς οίκους, διαφημιστικά γραφεία και άλλους οργανισμούς, όπου οι σημαντικές αρχικές επενδύσεις για την αγορά αυτών των ακριβών συσκευών αποδίδουν λόγω των μεγάλων όγκων έγχρωμων εκτυπώσεων γραφικών.

Πλοτέρ– συσκευές για εκτύπωση μεγάλου μεγέθους. Χρησιμοποιείται στην κατασκευή αφισών, παιχνιδιών, σχεδίων κ.λπ.

Σαρωτές- συσκευές εισόδου γραφικές πληροφορίεςσε υπολογιστή (σάρωση εγγράφων). Χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά φωτογραφικού υλικού που λαμβάνεται με παραδοσιακές μεθόδους, χειρόγραφα κείμενα και άλλα έγγραφα από χαρτί σε μέσα υπολογιστή.

Μικρόφωνα, ακουστικά, συστήματα ηχείων– συσκευές απαραίτητες για εργασία με ήχο σε προγράμματα πολυμέσων. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για εγγραφή και αναπαραγωγή πληροφοριών ήχου κατά τη διάρκεια συσκέψεων, παρουσιάσεων, παρακολούθησης βίντεο κ.λπ.


Web κάμερες– μια συσκευή για την εγγραφή πληροφοριών βίντεο στη μνήμη του υπολογιστή. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τηλεδιάσκεψη, τηλεφωνία βίντεο, καθώς και για διοργάνωση δημόσιων εκδηλώσεων.

Ψηφιακές κάμερες– αυτόνομες συσκευές για τη λήψη φωτογραφικών εικόνων σε μέσα υπολογιστή. Η χρήση μορφών απεικόνισης γραφικών πληροφοριών που είναι παραδοσιακά για επεξεργασία υπολογιστή σε ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές κάνει την κοινή χρήση ψηφιακών φωτογραφικών μηχανών και υπολογιστή που υπόσχεται τη δημιουργία φωτογραφικού υλικού υψηλής ποιότητας.

Τηλεόραση, FM – δέκτες– συσκευές που σας επιτρέπουν να λαμβάνετε και να αναπαράγετε ραδιοφωνικά και τηλεοπτικά προγράμματα σε συσκευές συνδεδεμένες σε υπολογιστή.

Προβολείς πολυμέσων– συσκευές για την προβολή πληροφοριών βίντεο στην οθόνη, παρόμοιες με τις πληροφορίες που εμφανίζονται στην οθόνη. Χρησιμοποιούνται ευρέως για παρουσιάσεις, συνέδρια, συναντήσεις ομάδων, εκθεσιακές δραστηριότητες κ.λπ.

Σκοπός των συσκευών που είναι σημαντικές για την οργάνωση της εργασίας στο δίκτυο: μόντεμ, κάρτες δικτύου, διανομείς, δρομολογητές και γέφυρες έχει ήδη συζητηθεί στην ενότητα για τα δίκτυα υπολογιστών.

Πηγές αδιάκοπη παροχή ενέργειας – συσκευές που σας επιτρέπουν να διατηρείτε τη λειτουργικότητα των υπολογιστών κατά τις ξαφνικές διακοπές ρεύματος. Απαραίτητο για την αύξηση της αξιοπιστίας τόσο των μεμονωμένων υπολογιστών όσο και των δικτύων υπολογιστών στο σύνολό τους.

Δεν μπορείς να αγκαλιάσεις την απεραντοσύνη. Τα πληκτρολόγια MIDI, τα joystick και μια σειρά από άλλες συσκευές έμειναν εκτός του πεδίου της μελέτης μας. Οποιοσδήποτε επιθυμεί να λάβει περισσότερες πληροφορίες σχετικά με αυτό το θέμα μπορεί να συνιστάται να διαβάσει τα περιοδικά και τις σελίδες του Διαδικτύου που έχουν ήδη αναφερθεί παραπάνω, αντανακλώντας νέα από την αγορά των υπολογιστών.

Τα μέσα επικοινωνίας περιλαμβάνουν τοπικά δίκτυα. Το τοπικό δίκτυο (LAN) είναι μια σύνδεση μεταξύ πολλών υπολογιστών χρησιμοποιώντας κατάλληλο υλικό και λογισμικό. Η λέξη "τοπικό" σε αυτό το όνομα σημαίνει ότι όλοι οι συνδεδεμένοι υπολογιστές βρίσκονται συνήθως στο ίδιο κτίριο ή σε γειτονικά κτίρια. Εκτός από το LAN, υπάρχουν και άλλα δίκτυα:

    MAN (Δίκτυο Μητροπολιτικής Περιοχής). Σε αυτό το δίκτυο, η βάση είναι η σύνδεση συστημάτων εντός της πόλης. Η περιοχή εφαρμογής του θα μπορούσε να είναι ένα ηλεκτρονικό σύστημα κύριου ελέγχου ή η διαχείριση πληροφοριών για τους κατοίκους μιας μεγάλης πόλης.

    WAN (Δίκτυο ευρείας περιοχής). Σε αυτή την περίπτωση μιλάμε για ένα δίκτυο που μπορεί να συνδέσει πολλές χώρες.

    Το GAN (Global Area Network) σημαίνει ένα δίκτυο που συνδέει ηπείρους.

Φυσικά, ένας υπολογιστής μπορεί να λειτουργήσει σε οποιοδήποτε από αυτά τα δίκτυα. Ωστόσο, η τυπική περιοχή εφαρμογής του είναι το τοπικό δίκτυο. Χάρη στην ανοιχτή αρχιτεκτονική του δικτύου, ο υπολογιστής έχει τη δυνατότητα σύνδεσης στο δίκτυο.

Τα οφέλη που θα λάβει ο χρήστης από τη σύνδεση πολλών υπολογιστών σε ένα δίκτυο είναι τα εξής:

    Διανομή δεδομένων. Τα δεδομένα στο δίκτυο αποθηκεύονται σε έναν κεντρικό υπολογιστή και μπορούν να προσπελαστούν από οποιονδήποτε υπολογιστή που είναι συνδεδεμένος στο δίκτυο, επομένως δεν χρειάζεται να υπάρχουν μονάδες δίσκου για την αποθήκευση των ίδιων πληροφοριών σε κάθε σταθμό εργασίας.

    Διανομή πόρων. Οι περιφερειακές (συνήθως ακριβές) συσκευές μπορούν να είναι προσβάσιμες σε όλους τους χρήστες του δικτύου, για παράδειγμα, μια συσκευή φαξ ή έναν εκτυπωτή λέιζερ.

    Διανομή προγραμμάτων. Όλοι οι χρήστες του δικτύου μπορούν να έχουν πρόσβαση σε προγράμματα που έχουν εγκατασταθεί κεντρικά μία φορά. Φυσικά, η έκδοση δικτύου των αντίστοιχων προγραμμάτων θα πρέπει να λειτουργεί.

    ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ. Όλοι οι χρήστες του δικτύου μπορούν να στέλνουν ή να λαμβάνουν μηνύματα.

Μια επιχείρηση που έχει ένα δίκτυο πολλών εκατοντάδων σταθμών εργασίας πρέπει να έχει έναν ειδικό που είναι υπεύθυνος για τη λειτουργία ολόκληρου του δικτύου. Αυτός ο ειδικός ονομάζεται διαχειριστής δικτύου.

Για την προστασία των πληροφοριών, πρώτα απ 'όλα, χρειάζονται συσκευές σε περίπτωση βλάβης του βιομηχανικού ηλεκτρικού δικτύου. Για το σκοπό αυτό, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε υλικό, όπως τροφοδοτικό αδιάλειπτης τροφοδοσίας υπολογιστή (UPS). Λειτουργεί με τέτοιο τρόπο ώστε, εάν πέσει η τάση τροφοδοσίας, το δίκτυο συνεχίζει να λειτουργεί για όσο χρόνο απαιτείται για την ομαλή αποσύνδεση όλων των χρηστών από το δίκτυο και την απενεργοποίηση του κεντρικού υπολογιστή χωρίς απώλεια δεδομένων.

Ως άλλο μέτρο, είναι απαραίτητο να έχετε στη διάθεσή σας επιπλέον υπολογιστή, το οποίο μπορεί να αντικαταστήσει έναν αποτυχημένο διακομιστή ή σταθμό εργασίας.

Δεδομένου ότι μεγάλος όγκος δεδομένων κυκλοφορεί συνήθως στο δίκτυο, είναι απαραίτητο να φροντίζουμε προσεκτικά και συστηματικά για την προστασία των πληροφοριών. Για παράδειγμα, μπορούν να εγκατασταθούν πρόσθετοι σκληροί δίσκοι (καθρέφτης) στους οποίους γίνεται αντιγραφή πληροφοριών ή μπορούν να χρησιμοποιηθούν μονάδες μεγάλης χωρητικότητας (streamers) για να διασφαλιστεί η συστηματική αντιγραφή (αρχειοθέτηση) δεδομένων.

Επιπλέον, στο δίκτυο, κάθε χρήστης μπορεί να έχει πρόσβαση σε όλες τις πληροφορίες, π.χ. διαβάστε και αλλάξτε τυχόν δεδομένα. Αυτό είναι συνήθως ανεπιθύμητο, και όχι μόνο για λόγους ασφαλείας.

Οι αντίστοιχες ενέργειες των χρηστών του δικτύου διέπονται από ορισμένα δικαιώματα πρόσβασης, τα οποία καθορίζουν ποιος χρήστης επιτρέπεται να διαβάσει ή να γράψει ορισμένα δεδομένα. Για τον περιορισμό της πρόσβασης, τη διανομή πόρων δικτύου και τη διασφάλιση της ασφάλειας των δεδομένων, απαιτείται διαχείριση δικτύου.

Ο τρόπος με τον οποίο συνδέονται οι υπολογιστές σε ένα δίκτυο ονομάζεται τοπολογία. Επομένως, πριν μιλήσουμε για μεμονωμένα στοιχεία, θέλουμε να εισαγάγουμε τις πιο σημαντικές τοπολογίες δικτύου.

Πρώτα απ 'όλα, θα πρέπει να θυμάστε ότι ένας διακομιστής αρχείων (ή απλώς ένας διακομιστής) είναι ο κεντρικός υπολογιστής ολόκληρου του τοπικού δικτύου, με τον οποίο οι σταθμοί εργασίας (πελάτες) συνδέονται με τον ένα ή τον άλλο τρόπο.

Η/Υ - Η/Υ (ψευδοδίκτυο).Η φθηνότερη, αν και αναποτελεσματική, λύση για τη μεταφορά δεδομένων είναι η σύνδεση δύο υπολογιστών μέσω σειριακής διεπαφής (μερικές φορές ονομάζεται ψευδοδίκτυο). Σε αυτήν την περίπτωση, εκτός από τις διεπαφές, χρειάζεται μόνο ένα καλώδιο που συνδέει τον υπολογιστή. Αυτό το καλώδιο ονομάζεται συχνά καλώδιο μηδενικού μόντεμ επειδή η επικοινωνία μεταξύ δύο υπολογιστών πραγματοποιείται χωρίς τη χρήση συσκευής ενίσχυσης και τη μετατροπή των μεταδιδόμενων και λαμβανόμενων δεδομένων.

Όπως ήδη αναφέρθηκε, ένα σημαντικό πλεονέκτημα σειριακή διεπαφήείναι ότι το καλώδιο δεδομένων μπορεί να είναι πολύ μεγαλύτερο από ό,τι για την παράλληλη διεπαφή, αφού ο κίνδυνος απώλειας δεδομένων είναι πολύ μικρότερος. Ένα τέτοιο καλώδιο μηδενικού μόντεμ μπορεί να έχει μήκος μεγαλύτερο από 100 μέτρα και σας επιτρέπει να συνδέσετε εύκολα δύο υπολογιστές.

Υπάρχει μια σειρά από προγράμματα που έχουν σχεδιαστεί για την οργάνωση της ανταλλαγής δεδομένων. Το πιο γνωστό είναι το LapLink. Αυτό το πρόγραμμα δημιουργεί μια σύνδεση μεταξύ δύο υπολογιστών τόσο μέσω παράλληλης διεπαφής μέσω ειδικού καλωδίου όσο και μέσω σειριακής διεπαφής.

Δίκτυο peer-to-peer.Ένα δίκτυο peer-to-peer (Εικ. 7.1) δεν έχει κεντρικό υπολογιστή και λειτουργεί χωρίς δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας αρχείων. Ορισμένο υλικό (σκληροί δίσκοι, Μονάδες CD-ROM) και, κυρίως, ακριβές περιφερειακές συσκευές (σαρωτές, εκτυπωτές κ.λπ.), συνδεδεμένες με μεμονωμένους υπολογιστές, χρησιμοποιούνται μαζί σε όλους τους σταθμούς εργασίας. Κάθε χρήστης ενός δικτύου peer-to-peer μπορεί να καθορίσει τα δικαιώματα πρόσβασης άλλων χρηστών σε πληροφορίες στον υπολογιστή τους. Ο μηχανισμός περιορισμού των δικαιωμάτων του χρήστη είναι η δυνατότητα αποκλεισμού της πρόσβασης στους δίσκους άλλων περιφερειακών συσκευών που είναι συνδεδεμένες στον υπολογιστή του.

Για να εγκαταστήσετε ένα τέτοιο δίκτυο, χρειάζεται λίγο περισσότερο υλικό από ό,τι στην περίπτωση ενός ψευδοδικτύου. Κάθε υπολογιστής στο δίκτυο πρέπει να είναι εξοπλισμένος με κάρτα δικτύου και όλοι οι σταθμοί εργασίας πρέπει να συνδέονται μεταξύ τους με καλώδια.

Εάν ο αριθμός των χρηστών σε ένα δίκτυο peer-to-peer ξεπεράσει τους 10, θα επιβραδυνθεί. Σε αυτήν την περίπτωση, πρέπει να χρησιμοποιήσετε πιο ισχυρούς υπολογιστές.

Δίκτυο πελάτη-διακομιστή.Ένα δίκτυο πελάτη-διακομιστή αναφέρεται σε ένα δίκτυο στο κέντρο του οποίου βρίσκεται ένας ισχυρός υπολογιστής (που ονομάζεται διακομιστής ή διακομιστής αρχείων) συνδεδεμένος σε μεμονωμένους σταθμούς εργασίας (πελάτες). Αυτή η σύνδεση υπολογιστών ονομάζεται δίκτυο πελάτη-διακομιστή.

Οι μεμονωμένοι σταθμοί εργασίας χρησιμοποιούν πόρους διακομιστή, ώστε να μπορούν να εξοπλιστούν πιο μετριοπαθώς. Η διαχείριση δικτύου, με την έννοια της διαχείρισης μεμονωμένων σταθμών εργασίας, καθώς και της παρακολούθησης περιφερειακών συσκευών δικτύου όπως μόντεμ, φαξ κ.λπ., πραγματοποιείται από ένα ειδικό ισχυρό δίκτυο λογισμικό. Η τοπολογία τέτοιων δικτύων μπορεί να είναι διαφορετική.

Τοπολογία αστεριών.Σε ένα δίκτυο με τοπολογία αστεριού, ο διακομιστής αρχείων βρίσκεται στο κέντρο (Εικ. 7.2). Αυτός ο τύπος δικτύου έχει τα πλεονεκτήματά του:

    Η βλάβη του καλωδίου αποτελεί πρόβλημα για έναν συγκεκριμένο υπολογιστή και δεν επηρεάζει γενικά τη λειτουργία του δικτύου.

    Η σύνδεση γίνεται απλά, αφού ο σταθμός εργασίας χρειάζεται μόνο να συνδεθεί με τον διακομιστή.

    Αξιόπιστος μηχανισμός προστασίας από μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση.

    Υψηλή ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων από σταθμό εργασίας σε διακομιστή.

Εκτός από τα πλεονεκτήματα, υπάρχουν και μειονεκτήματα. Ας τα απαριθμήσουμε:

    Εάν ο διακομιστής δεν βρίσκεται γεωγραφικά στο κέντρο του δικτύου, τότε η σύνδεση μεμονωμένων απομακρυσμένων σταθμών εργασίας σε αυτόν μπορεί να είναι δύσκολη και δαπανηρή.

    Ενώ η μεταφορά δεδομένων από σταθμό εργασίας σε διακομιστή (και αντίστροφα) είναι γρήγορη, οι ταχύτητες μεταφοράς δεδομένων μεταξύ μεμονωμένων σταθμών εργασίας είναι αργές.

    Η ισχύς ολόκληρου του δικτύου εξαρτάται από τις δυνατότητες του διακομιστή. Εάν είναι ανεπαρκώς εξοπλισμένο ή κακώς διαμορφωμένο, θα είναι φρένο σε ολόκληρο το σύστημα.

    Η επικοινωνία μεταξύ μεμονωμένων σταθμών εργασίας είναι αδύνατη χωρίς διακομιστή.

Τοπολογία δακτυλίου.Σε αυτήν την περίπτωση, όλοι οι σταθμοί εργασίας και ο διακομιστής συνδέονται μεταξύ τους μέσω ενός δακτυλίου μέσω του οποίου αποστέλλονται δεδομένα και η διεύθυνση του παραλήπτη. Οι σταθμοί εργασίας λαμβάνουν σχετικά δεδομένα αναλύοντας τη διεύθυνση του απεσταλμένου μηνύματος. Η τοπολογία ενός τέτοιου δικτύου φαίνεται στο Σχ. 7.3.

Πλεονεκτήματα:

    Δεδομένου ότι οι πληροφορίες κυκλοφορούν συνεχώς σε έναν κύκλο μεταξύ των σειριακά συνδεδεμένων υπολογιστών, ο χρόνος πρόσβασης σε αυτά τα δεδομένα μειώνεται σημαντικά.

    Δεν υπάρχουν περιορισμοί στο μήκος ολόκληρου του δικτύου, δηλ. Το μόνο που έχει σημασία είναι η απόσταση μεταξύ των μεμονωμένων υπολογιστών.

Ελαττώματα:

    Ο χρόνος μεταφοράς δεδομένων αυξάνεται ανάλογα με τον αριθμό των υπολογιστών που συνδέονται σε έναν δακτύλιο.

    Κάθε σταθμός εργασίας εμπλέκεται στη μεταφορά δεδομένων. Η αποτυχία ενός σταθμού μπορεί να παραλύσει ολόκληρο το δίκτυο εάν δεν χρησιμοποιηθούν ειδικές συνδέσεις μετάβασης.

    Κατά τη σύνδεση νέων σταθμών εργασίας, το δίκτυο θα πρέπει να απενεργοποιείται για λίγο.

Τοπολογία διαύλου.Ένα τέτοιο δίκτυο είναι παρόμοιο με μια κεντρική γραμμή στην οποία είναι συνδεδεμένοι ένας διακομιστής και μεμονωμένοι σταθμοί εργασίας. Η τοπολογία διαύλου έχει γίνει ευρέως διαδεδομένη, η οποία μπορεί να εξηγηθεί κυρίως από τις χαμηλές απαιτήσεις καλωδίων και τους υψηλούς ρυθμούς μεταφοράς δεδομένων.

Για να αποφευχθεί η εξασθένηση του σήματος ηλεκτρικής πληροφορίας λόγω αντανακλάσεων στη γραμμή επικοινωνίας ενός τέτοιου δικτύου, τοποθετούνται ειδικά βύσματα που ονομάζονται τερματιστές στα άκρα της γραμμής (Εικ. 7.4). Πλεονεκτήματα:

    Χαμηλό κόστος καλωδίων.

    Οι σταθμοί εργασίας μπορούν να εγκατασταθούν ή να αποσυνδεθούν ανά πάσα στιγμή χωρίς να διακοπεί η λειτουργία ολόκληρου του δικτύου.

    Οι σταθμοί εργασίας μπορούν να επικοινωνούν μεταξύ τους χωρίς τη βοήθεια διακομιστή.

Ελαττώματα:

    Όταν σπάει ένα καλώδιο, ολόκληρο το τμήμα του δικτύου από το σημείο διακοπής αποτυγχάνει.

    Δυνατότητα μη εξουσιοδοτημένης σύνδεσης στο δίκτυο, αφού για να αυξηθεί ο αριθμός των σταθμών εργασίας δεν χρειάζεται να διακοπεί το δίκτυο.

Η βάση για την οργάνωση ενός τοπικού δικτύου είναι οι συνηθισμένοι υπολογιστές που είναι συνδεδεμένοι στο δίκτυο χρησιμοποιώντας μια κάρτα επέκτασης.

Οι υπολογιστές συνήθως συνδέονται στο δίκτυο χρησιμοποιώντας κάρτα δικτύου. Η εξαίρεση είναι ένα ψευδοδίκτυο, όπου οι υπολογιστές συνδέονται χρησιμοποιώντας ένα καλώδιο null modem. Η κάρτα δικτύου είναι εγκατεστημένη σε μία από τις δωρεάν υποδοχές της μητρικής πλακέτας.

Κάρτες δικτύουείναι ενδιάμεσοι μεταξύ του υπολογιστή και του δικτύου και μεταδίδουν δεδομένα μέσω του συστήματος διαύλου στη CPU και στη μνήμη RAM του διακομιστή ή του σταθμού εργασίας.

Η κάρτα δικτύου είναι εξοπλισμένη με δικό της επεξεργαστή και μνήμη, συνήθως μεγέθους 8-16 KB.

Καλώδια. Σε ένα δίκτυο, τα δεδομένα κυκλοφορούν μέσω καλωδίων που συνδέουν μεμονωμένους υπολογιστές διαφορετικοί τρόποιανάλογα με την επιλεγμένη τοπολογία δικτύου.

Ένα συνεστραμμένο ζεύγος είναι δύο μονωμένα στριμμένα σύρματα χαλκού. Ένα πραγματικό καλώδιο, κατά κανόνα, δεν αποτελείται από ένα, αλλά από πολλά συνεστραμμένα ζεύγη. Για το Ethernet, χρησιμοποιείται ένα καλώδιο 8 πυρήνων, δηλ. που αποτελείται φυσικά από 4 στριμμένα ζεύγη.

    1ο ζευγάρι - μπλε και άσπρο με μπλε ρίγες.

    2ο ζευγάρι - πορτοκαλί και λευκό με πορτοκαλί ρίγες.

    3ο ζευγάρι - πράσινο και λευκό με πράσινες ρίγες.

    4ο ζευγάρι - καφέ και λευκό με καφέ ρίγες.

Ομοαξονικό καλώδιοαποτελείται από έναν κεντρικό αγωγό (μονοπύρηνο ή κλώνο) και μια εξωτερική προστατευτική πλεξούδα. Ανάμεσά τους υπάρχει ένα εσωτερικό μονωτικό υλικό. Η εξωτερική μόνωση προστατεύει από τις περιβαλλοντικές επιδράσεις. Λόγω της καλής ατρωσίας του καλωδίου σε παρεμβολές, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη σύνδεση συσκευών σε απόσταση πολλών χιλιομέτρων και ο ρυθμός μεταφοράς δεδομένων είναι 5-10 Mbit/s.

Το κύριο χαρακτηριστικό ενός ομοαξονικού καλωδίου είναι το μέγεθος της χαρακτηριστικής σύνθετης αντίστασης. Για το Ethernet, χρησιμοποιείται ένα καλώδιο με χαρακτηριστική σύνθετη αντίσταση 50 Ohms.

Καλώδιο οπτικών ινών.Αγώγιμο καλώδιο ελαφρά κύματα, είναι γνωστό ως οπτική ίνα Αποτελείται από δύο καλώδια, καθένα από τα οποία μπορεί να μεταδώσει δεδομένα μόνο προς μία κατεύθυνση. Το σήμα πληροφοριών που μεταδίδεται μέσω ενός τέτοιου καλωδίου δεν επηρεάζεται από ηλεκτρικά πεδία. Κάθε κέλυφος περιέχει ενισχυτικές ίνες με τη μορφή στρώσεων πλαστικού.

Ο ρυθμός μεταφοράς δεδομένων μέσω ενός καλωδίου οπτικών ινών είναι αρκετά gigabits ανά δευτερόλεπτο και το μήκος του καλωδίου δεν παίζει ουσιαστικά κανένα ρόλο. Τα πρώτα προβλήματα ξεκινούν όταν το μήκος του καλωδίου είναι περίπου 50 km, που είναι υπεραρκετό για τα τοπικά δίκτυα. Ταυτόχρονα όμως, είναι και η πιο ακριβή μέθοδος επικοινωνίας, είναι κυρίως ωφέλιμη στον τομέα της τηλεδιάσκεψης.

Σύνδεση στοιχείων δικτύου.Η δημιουργία ενός δικτύου σε επίπεδο υλικού ολοκληρώνεται με τη σύνδεση όλων των στοιχείων δικτύου με ένα καλώδιο σύμφωνα με την τοπολογία του.

Λεπτό δίκτυο Ethernet.Αφού συνδέσετε όλα τα τμήματα καλωδίων με βύσματα BNC σε βύσματα T, θα λάβετε ένα μόνο τμήμα καλωδίου. Οι τερματιστές (βύσματα) είναι εγκατεστημένοι και στα δύο άκρα (Εικ. 7.5).

Ethernet πάνω από συνεστραμμένο ζεύγοςεπιτρέπει τη σύνδεση υπολογιστών με ταχύτητες έως και 100 Mbit. Το κύριο μειονέκτημα αυτού του τύπου κατασκευής δικτύου είναι η ανάγκη αγοράς μιας ειδικής συσκευής διανομέα εάν θέλετε να συνδέσετε τρεις ή περισσότερους υπολογιστές σε ένα δίκτυο.

Κάθε υπολογιστής πρέπει να συνδεθεί σε αυτόν χρησιμοποιώντας ένα τμήμα καλωδίου (Εικ. 7.6). Το μήκος κάθε τμήματος δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 100 m.

Ο κόμβος είναι κεντρική συσκευήσε ένα δίκτυο συνεστραμμένων ζευγών, η απόδοση του δικτύου εξαρτάται από αυτό. Συνδέεται στο τροφοδοτικό.

Ερωτήσεις ελέγχου

1. Τι είδους δίκτυο υπολογιστώνχρησιμοποιείται για το συνδυασμό συσκευών μέσα στο ίδιο κτίριο;

2. Ποια συσκευή πρέπει να χρησιμοποιείται σε ένα δίκτυο Ethernet συνεστραμμένου ζεύγους;

3. Ποια συσκευή σας επιτρέπει να ανταλλάσσετε πληροφορίες μεταξύ υπολογιστών μέσω αναλογικών καναλιών επικοινωνίας;

4. Τι είδη καλωδίων χρησιμοποιούνται στα δίκτυα υπολογιστών;

5. Ποιους τύπους τοπολογιών δικτύου γνωρίζετε;

Αρχιτεκτονική προσωπικός υπολογιστής καθορίζεται από ένα σύνολο ιδιοτήτων που είναι απαραίτητες για τον χρήστη και περιλαμβάνουν τη δομή του υπολογιστή και του λειτουργικότητα, τα οποία μπορούν να χωριστούν σε βασικά και πρόσθετα. Οι κύριες λειτουργίες καθορίζουν τον σκοπό του υπολογιστή, δηλ. επεξεργασία, αποθήκευση πληροφοριών και ανταλλαγή πληροφοριών με εξωτερικά αντικείμενα. Οι πρόσθετες λειτουργίες αυξάνουν την αποτελεσματικότητα της εκτέλεσης βασικών λειτουργιών: εξασφάλιση αποτελεσματικών τρόπων λειτουργίας, διάλογος με τον χρήστη, υψηλή αξιοπιστία κ.λπ. Αυτές οι λειτουργίες επιλύονται χρησιμοποιώντας τα στοιχεία της αρχιτεκτονικής προσωπικών υπολογιστών - υλικό και λογισμικό.

Δομή υπολογιστή- ένα συγκεκριμένο μοντέλο που καθορίζει τη σύνθεση, τη σειρά και τις αρχές της αλληλεπίδρασης των συστατικών του.

Η δομή του Η/Υ είναι κεντρική μονάδα συστήματος, στις οποίες συνδέονται εξωτερικές συσκευές μέσω υποδοχών σύνδεσης, ένα πληκτρολόγιο που σας επιτρέπει να εισάγετε χαρακτήρες στον υπολογιστή και μια οθόνη για την εμφάνιση πληροφοριών κειμένου και γραφικών.

Η μονάδα συστήματος αποτελείται από:

n πλακέτα συστήματος (μητρική πλακέτα) στην οποία βρίσκεται μικροεπεξεργαστής(CISC - με πλήρες σύνολο οδηγιών, RISC - με μειωμένο σύνολο εντολών, MISC - με ελάχιστο σύνολο εντολών, Intel, AMD, Cyrix), σχεδιασμένο για τον έλεγχο της λειτουργίας όλων των μπλοκ υπολογιστή και την εκτέλεση αριθμητικών και λογικών επιχειρήσεις. Οι μικροεπεξεργαστές διαφέρουν μεταξύ τους από δύο χαρακτηριστικά: τον τύπο (μοντέλο) και τη συχνότητα ρολογιού. Ο μικροεπεξεργαστής περιλαμβάνει:

συσκευές ελέγχου(παρέχει παλμούς ελέγχου που λαμβάνονται από τη γεννήτρια παλμών ρολογιού σε όλα τα μπλοκ, δημιουργεί διευθύνσεις κυψελών μνήμης).

αριθμητική-λογική συσκευή,έχει σχεδιαστεί για να εκτελεί όλες τις αριθμητικές και λογικές πράξεις σε αριθμητικές και συμβολικές πληροφορίες.

μνήμη μικροεπεξεργαστή, το οποίο βασίζεται σε μητρώα και εξασφαλίζει υψηλή απόδοση υπολογιστή, Σύστημα διεπαφής MPγια επικοινωνία με άλλες συσκευές

μαθηματικός συνεπεξεργαστής, σχεδιασμένο για ταχεία εκτέλεση πράξεων σε αριθμούς κινητής υποδιαστολής.

n τροφοδοτικό?

n γεννήτρια ρολογιού, η οποία παράγει μια ακολουθία ηλεκτρικών παλμών, η συχνότητα των οποίων καθορίζει τη συχνότητα ρολογιού του Η/Υ. Η συχνότητα ρολογιού είναι ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά ενός Η/Υ καθορίζει την ταχύτητα λειτουργίας του, γιατί κάθε λειτουργία εκτελείται σε συγκεκριμένο αριθμό κύκλων. Η συχνότητα ρολογιού, μετρημένη σε megahertz (MHz), υποδεικνύει πόσες στοιχειώδεις λειτουργίες (κύκλους) εκτελεί ο μικροεπεξεργαστής σε ένα δευτερόλεπτο.

n δίαυλος συστήματος, ο οποίος διασφαλίζει τη διασύνδεση όλων των συσκευών Η/Υ μεταξύ τους και ανταλλάσσει δεδομένα μεταξύ του MP και του OP, μεταξύ του MP και του συστήματος εισόδου-εξόδου, μεταξύ του OP και του συστήματος εισόδου-εξόδου.

n τσιπ μνήμης τυχαίας πρόσβασης (RAM - μνήμη και ROM - ROM - μνήμη, μνήμη cache εγγραφής - μνήμη εξαιρετικά τυχαίας πρόσβασης, η οποία αποτελεί buffer μεταξύ του OP και του MP.

Δομικά, το OP αποτελείται από εκατομμύρια κυψέλες μνήμης με χωρητικότητα 1 byte το καθένα. Η χωρητικότητα της RAM είναι 2 τάξεις μεγέθους μεγαλύτερη από τη χωρητικότητα της ROM.

n προσαρμογείς πληκτρολογίου, HDD και HDD

n τροφοδοτικό - ένα μπλοκ που περιέχει αυτόνομα και ηλεκτρικά συστήματα

n ελεγκτής διακοπής, ο οποίος διακόπτει προσωρινά την εργασία ενός προγράμματος για να εκτελέσει αμέσως ένα άλλο (προτεραιότητα ένα).

n χρονοδιακόπτης (στο μηχάνημα Ψηφιακό ρολόι, παρέχοντας αυτόματη καταγραφή του χρόνου της μηχανής).

n μονάδα δισκέτας

n σκληρό δίσκο

n Μονάδα CD-ROM

n σύνδεσμοι για πρόσθετες συσκευές

n κάρτες επέκτασης με ελεγκτές - προσαρμογείς εξωτερικών συσκευών

Εξωτερικές (περιφερειακές) συσκευές:

n Συσκευές αποθήκευσης

Σκληροι ΔΙΣΚΟΙ HDD

Εύκαμπτοι μαγνητικοί δίσκοι NGMD

CD-ROM

Streamers

Μονάδες ZIP

Μαγνητο-οπτικές συσκευές

n Συσκευές εισόδου

Πληκτρολόγιο ( ειδικό πληκτρολόγιο)

Χειριστές (ποντίκι, trackball, penmouse, υπέρυθρο ποντίκι)

ταμπλέτες γραφικών (ψηφιοποιητές)

σαρωτές (χειρός, επίπεδης επιφάνειας, τύμπανο, σαρωτές φορμών, σαρωτές ράβδων)

ψηφιακές κάμερες

n Συσκευές εξόδου

εκτυπωτές (matrix, laser, LED, inkjet)

οθόνη βίντεο (ακτινοβολία: μαλακές ακτίνες Χ, υπεριώδης, ραδιοακτινοβολία, ηλεκτροστατικά, προστατευτικά φίλτρα: πλέγμα, φιλμ, γυαλί)

plotter (plotters)

σερπαντίνες

n Συσκευές επικοινωνιών και τηλεπικοινωνιών

Πολλές από τις συσκευές που αναφέρονται ταξινομούνται ως μέσα ΠΟΛΥΜΕΣΑ,αντιπροσωπεύει ένα σύμπλεγμα υλικού και λογισμικού που σας επιτρέπει να επικοινωνείτε με έναν υπολογιστή χρησιμοποιώντας ποικίλα περιβάλλοντα που είναι φυσικά για τον χρήστη: ήχος, βίντεο, γραφικά, κείμενα, κινούμενα σχέδια κ.λπ.

mob_info