Аппаратное и программное обеспечение компьютера

Министерство  образования и науки, молодёжи и  спорта                   Автономной Республики Крым                                                  Республиканское высшее учебное  заведение                                         «Крымский инженерно-педагогический университет»

 

           

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

по дисциплине

Информационные системы  и технологии

 на тему: «Аппаратное и программное обеспечение компьютера»

 

 

                                                                                     

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                    Выполнил студент 1 курса

                                                                                    дневной формы обучения

                                                                                    специальности

                                                                                    «Менеджмент организаций»                    

                                                                                     группы МО-12

                                                                                     Кадыров Э.П.

                                                                                     Проверил преподаватель -

                                                                                     Умерова Л.Д.                                                                                                                  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Симферополь — 2013г.

Оглавление

Введение 3

Программное Обеспечение  ЭВМ 4

Аппаратное Обеспечение  ЭВМ 6

Системный блок 7

Внутренние устройства системного блока 8

Жёсткий диск 10

Дисковод гибких дисков 10

Дисковод для компакт-дисков CD или DVD 10

   Видеокарта 11

Звуковая карта 11

Порты (каналы ввода - вывода) 12

Периферийные устройства 14

Структурная схема и  устройства ПК 15

Микропроцессор 16

Оперативная память 17

Кэш-память 17

Контроллеры 18

Системная магистраль 19

Внешняя память. Классификация  накопителей 20

Заключение 21

Список литературы 22

Введение

К аппаратному обеспечению относятся  устройства, образующую конфигурацию компьютера. Различают внутренние и  внешние устройства. Согласование между  отдельными узлами и блоками выполняется с помощью аппаратно-логических устройств, называемых аппаратными интерфейсами. Стандарты на аппаратные интерфейсы называют протоколами. Протокол - это совокупность технических условий, которые должны быть обеспечены разработчиками устройств.

Персональный компьютер - универсальная  техническая система, конфигурацию которой можно изменять по мере необходимости. Тем ни менее существует понятие  базовой конфигурации. В настоящее  время базовая конфигурация состоит  из 4 составляющих

1. системный блок
2. монитор
3. клавиатура
4. мышь.

        Программное  и аппаратное обеспечение в  компьютере работают в неразрывной  связи и в непрерывном взаимодействии.

Аппаратное обеспечение — это физическая часть компьютера — то, что вы можете видеть, к чему можете прикоснуться.

Программное обеспечение — это мозг компьютера. Именно оно руководит работой всех компьютерных устройств.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Программное Обеспечение  ЭВМ

• Программное обеспечение  - это вся совокупность программ, хранящихся на всех устройствах долговременной памяти компьютера (ПО).
• Программное обеспечение — неотъемлемая часть компьютерной системы. Оно является логическим продолжением технических средств. Сфера применения конкректного компьютера определяется созданным для него ПО.
• Программное обеспечение создает на компьютере определенную среду для работы и включает в себя инструментарий, с помощью которого вы имеете возможность создавать любые компьютерные объекты

 

Все программное обеспечение принято  разделять на три класса:

 

 

 

 

 

 

Прикладное программное  обеспечение

• Его составляют все имеющиеся на компьютере прикладные программы, предназначенные для выполнения конкретных задач пользователя.

Наибольшей популярностью  пользуются:

• текстовые процессоры - для создания текстовых документов;
• табличные процессоры (электронные таблицы) - для вычислений и анализа информации, представленной в табличной форме;
• базы  данных - для организации и управления данными;
• графические пакеты - для представления информации в виде рисунков и графиков;
• коммуникационные программы - для обмена информацией между компьютерами;
• интегрированные пакеты, включающие несколько прикладных программ разного назначения;

Системное программное обеспечение

• Этот класс программного обеспечения является необходимой принадлежностью компьютера, так как обеспечивает взаимодействие человека, всех устройств и программ компьютера.
• Этот комплекс программ определяет на компьютере системную среду и правила работы в ней. Чем более совершенно системное программное обеспечение, тем комфортнее мы чувствуем себя в системной среде.

Самой важной системной  программой является операционная система, которая обычно хранится жестком диске. При включении компьютера ее основная часть переписывается с жесткою диска во внутреннюю память и там находится на протяжении всего сеанса работы компьютера.

• Операционная система - это набор программ, управляющих оперативной памятью, процессором, внешними устройствами и файлами; ведущих диалог с пользователем.

[1]

 

Операционная система

Операционная система  обеспечивает:

   - выполнение прикладных  программ;

   - управление ресурсами  компьютера — памятью, процессором  и всеми внешними устройствами;

    - контакт человека  с компьютером.

К наиболее известным операционным системам относятся: MS-DOS, Windows, Unix, OS/2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Аппаратное  Обеспечение ЭВМ

1. Монитор

 

2.Материнская плата

 

3. Процессор

 

4. IDE-слот

 

5.Оперативная память

 

6.Платы расширения

 

7. Блок питания

 

8. Привод для дисков   (CD/ DVD)

 

9. Винчестер

 

10. Клавиатура

 

11.Мышь

 

Системный блок

Системный блок - основной узел, внутри которого установлены наиболее важные компоненты. Устройства, находящиеся  внутри системного блока называются внутренними, а подключаемые к нему снаружи - внешними и периферийными. Основной характеристикой корпуса системного блока является параметр, называемый форм-фактором. От него зависят требования, предъявляемые к размещаемым устройствам. Форм-фактор системного блока обязательно должен быть согласован с форм-фактором главной (системной, материнской) платы. В настоящее время наиболее распространенны корпуса с форм-фактором ATX. Корпуса поставляются вместе с блоком питания.[2]

Внутренние устройства системного блока

• Материнская плата
• Микропроцессорный комплект(чипсет)
• Шины
• Оперативная память
• ПЗУ - постоянное запоминающее устройство.
• Жёсткий диск.
• Видеокарта
• Звуковая карта.
• Системная плата
• Процессор

 

 

Внутренние устройства системного блока

 

Материнская плата - основная плата компьютера. На ней размещаются:

1. процессор - основная микросхема, выполняющая арифметические и логические операции - мозг компьютера. Процессор состоит из ячеек, похожих на ячейки оперативной памяти, но в этих ячейках данные могут не только храниться, но и изменяться. Внутренние ячейки процессора называются регистрами. Часть регистров являются командными, то есть такими, которые воспринимают данные как команды, управляющие обработкой данных в других регистрах. Управляя засылкой данных в разные регистры, можно управлять обработкой данных. На этом основано исполнение программ. С остальными устройствами процессор связан несколькими группами проводников, называемых шинами. Основных шин три: шина данных, адресная шина и командная шина. Адресная шина состоит из 32 параллельных проводников(32-разрядная). По ней передаются адреса ячеек оперативной памяти. К ней подключается процессор для копирования данных из ячейки ОП в один из своих регистров. Само копирование происходит по шине данных. В современных компьютерах она, как правило, 64-разрядная, т.е. одновременно на обработку поступает 8 байт. По командной шине передаются команды из той области ОП, в которой хранятся программы. В большинстве современных компьютеров командная шина 32-разрядная, но есть уже и 64-разрядные.
2. Основными характеристиками процессора являются разрядность, тактовая частота и кэш-память. Разрядность указывает, сколько бит информации процессор может обработать за один раз (один такт). Тактовая частота определяет количество тактов за секунду, например, для процессора выполняющего около 3 миллиардов тактов за секунду тактовая частота равна 3 Ггц/сек. Обмен данными внутри процессора происходит быстрее, чем с оперативной памятью. Для того, чтобы уменьшить число обращений к ОП, внутри процессора создают буферную область - кэш-память. Принимая данные из ОП, процессор одновременно записывает их в кэш-память. При последующем обращении процессор ищет данные в кэш-памяти. Чем больше кэш-память, тем быстрее работает компьютер.
3. микропроцессорный комплект (чипсет) - набор микросхем, управляющих работой внутренних устройств и определяющих основные функциональные возможности материнской платы.
4. шины - наборы проводников, по которым происходит обмен сигналами между внутренними устройствами .
5. оперативная память - набор микросхем, предназначенных для временного хранения данныхОперативная память(RAM - random access memory) - массив ячеек, способных хранить данные. память может быть динамической и статической. Ячейки динамической памяти можно представить в виде микроконденсаторов, накапливающих электрический заряд. Динамическая память является основной оперативной памятью компьютера. Ячейки статической памяти представляют собой тригеры - элементы в которых хранится не заряд, а состояние (включен/выключен). Этот вид памяти более быстрый, но и более дорогой и используется в т.н. кэш-памяти, предназначенной для оптимизации работы процессора. Оперативная память размещается на стандартных панельках (модулях, линейках). Модули вставляются в специальные разъёмы на материнской плате.
6. ПЗУ - постоянное запоминающее устройство. В момент включения компьютера его оперативная память пуста. Но процессору, чтобы начать работать, нужны команды. Поэтому сразу после включения на адресной шине выставляется стартовый адрес. Это происходит аппаратно. Этот адрес указывает на ПЗУ. В ПЗУ находятся "зашитые" программы, которые записываются туда при создании микросхем ПЗУ и образуют базовую систему ввода-вывода(BIOS - Base Input/Output System). Основное назначение этого пакета - проверить состав и работоспособность базовой конфигурации компьютера и обеспечить взаимодействие с клавиатурой, монитором, жёстким диском и дисководом гибких дисков.
7. разъёмы для подключения дополнительных внутренних устройств (слоты).

Жёсткий диск

Жёсткий диск - устройство для долговременного хранения больших объёмов данных и программ.

На самом деле, это не один диск, а группа дисков, имеющих магнитное  покрытие и вращающихся с высокой  скоростью. Над поверхностью каждого  диска располагается головка  чтения-записи. При высоких скоростях вращения возникает аэродинамическая подушка между поверхностью диска и головкой. При изменении силы тока, протекающего через головку, меняется напряженность магнитного поля в зазоре, что вызывает изменение магнитного поля ферромагнитных частиц, образующих покрытие диска. Так осуществляется запись на диск. Чтение происходит в обратном порядке. Намагниченные частицы наводят в головке ЭДС самоиндукции, возникают электромагнитные сигналы, которые усиливаются и передаются на обработку. Управление работой жёсткого диска осуществляется специальным устройством - контроллером жесткого диска. Функции контроллера частично вмонтированы в жёсткий диск, а частично находятся на микросхемах чипсета. Отдельные виды высокопроизводительных контроллеров поставляются на отдельной плате.

Дисковод гибких дисков

 

Для оперативного переноса небольших (до 1.4Мб) объёмов информации используются гибкие диски, которые вставляют  в специальный накопитель — дисковод.

Дисковод для компакт-дисков CD или DVD

            Принцип действия устройства CD состоит в считывании(записи) данных, с помощью лазерного луча, отражающегося от поверхности диска. При этом плотность записи, по сравнению с магнитными дисками, очень высокая. На стандартный CD-диск можно записать до 650Мб. Появление формата DVD ознаменовало собой переход на новый, более продвинутый, уровень в области хранения и использования данных, звука и видео. Первоначально аббревиатура DVD расшифровывалась, как digital video disc, это оптические диски с большой емкостью. Эти диски используются для хранения компьютерных программ и приложений, а так же полнометражных фильмов и высококачественного звука. Поэтому, появившаяся несколько позже расшифровка аббревиатуры DVD, как digital versatile disc, т.е. универсальный цифровой диск - более логична. Снаружи, диски DVD выглядят как обычные диски CD-ROM. Однако возможностей у DVD гораздо больше. Диски DVD могут хранить в 26 раз больше данных, по сравнению с обычным CD-ROM. Имея физические размеры и внешний вид, как у обычного компакт-диска или CD-ROM, диски DVD стали огромным скачком в области емкости для хранения информации, по сравнению со своим предком, вмещающим 650MB данных. Стандартный однослойный, односторонний диск DVD может хранить 4.7GB данных. Но это не предел -- DVD могут изготавливаться по двухслойному стандарту, который позволяет увеличить емкость хранимых на одной стороне данных до 8.5GB. Кроме этого, диски DVD могут быть двухсторонними, что увеличивает емкость одного диска до 17GB.