CD-ROM, CD-RW, DVD.
CD-ROM-дисковод для лазерных компакт-дисков. Основная масса программных продуктов выпускается сегодня на компактах, редко-редко вы встретите программы на дискетах. А игры и всякие мультимедийные энциклопедии выпускаются только на CD. Кроме того, CD-ROM можно использовать как обычный CD-плеер – прослушивать на нем музыкальные компакт-диски, если у вашего компьютера нет собственного устройства для воспроизведения звука (звуковой карты и динамиков): в CD-ROM` ах чаще всего есть прямой выход на наушники.
Существуют также пишущие накопители CD-R. Правда, перезаписывать однажды записанный CD-ROM`ом диск уже нельзя. Снять и это ограничение призваны диски и накопители стандарта – CD-RW (перезаписываемый компакт-диск).
Для длительного хранения больших объемов информации пишущие и перезаписываемые накопители необыкновенно удобны. А главное, диск, записанный на таком накопителе, будет прочитан практически на любом компьютере.
Дисководы и компакт-диски DVD. Такие устройства вмещают на порядок больше информации, чем обычный CD. Существуют и пишущие DVD-дисководы (DVD-R) и перезаписываемые (DVD-RW).
Принцип работы.
Поверхность оптического диска (CD-ROM) перемещается относительно лазерной головки постоянной линейной скоростью, а угловая скорость меняется в зависимости от радиального положения головки. Луч лазера направляется на дорожку, фокусируясь при этом с помощью катушки. Луч проникает сквозь защитный слой пластика и попадает на отражающий слой алюминия на поверхности диска. При попадании его на выступ, он отражает на детектор и проходит через призму, отклоняющую его на светочувствительный диод. Если луч попадает в ямку, он рассеивается и лишь малая часть излучения отражается обратно и доходит до светочувствительного диода. На диоде световые импульсы преобразуются в электрические, яркое излучение преобразуется в нули слабое - в единицы.
Таким образом, ямки воспринимаются дисководом как логические нули, а гладкая поверхность как логические единицы.
Материнская плата
Материнская (системная) плата – самая главная часть компьютера. Именно от её качества, прежде всего, зависит надежная и бессбойная работа компьютера. На материнской плате установлены микросхемы процессора и памяти, сюда же подходят шлейфы от других частей компьютера. На плате есть разъемы (слоты), куда сажают дополнительные устройства – видеокарту, звуковую карту, сетевую, модем (если внутренний) и т.д.
Существуют материнские платы, на которых видеокарта и звуковая карта уже есть, встроены внутрь. Особенно часто такие платы используются в ноутбуках, где не редкость также встроенная сетевая карта и встроенный модем (для подключения к Интернету).
Процессор и микропроцессор
Процессор – программно – управляемое устройство, осуществляющее процесс обработки цифровой информации, управление им и координацию работы всех устройств компьютера.
Процессор, построенный на одной или нескольких больших интегральных микросхемах, называют микропроцессором.
В ходе выполнения заданной программы процессор обслуживает данные, находящиеся в его регистрах, в поле оперативной памяти, а также данные, находящиеся во внешних портах процессора. Часть данных он интерпретирует непосредственно как данные, часть данных – как адресные данные, а часть – как команды. Совокупность всех возможных команд, которые может выполнить процессор над данными, образует так называемую систему команд процессора.
Если два процессора имеют одинаковую систему команд, то они полностью совместимы на программном уровне. Это означает, что программа, написанная для одного процессора, может исполняться и другим процессором. Процессоры, имеющие разные системы команд, как правило, несовместимы или ограниченно совместимы на программном уровне.
Чем шире набор системных команд процессора, тем сложнее его архитектура, тем длиннее формальная запись команды (в байтах), тем выше средняя продолжительность исполнения одной команды, измеренная в тактах работы процессора.
Основными параметрами процессора являются: рабочее напряжение, разрядность, рабочая тактовая частота, коэффициент внутреннего умножения тактовой частоты и размер кэш-памяти.
Рабочее напряжение процессора обеспечивает материнская плата, поэтому разным маркам процессоров соответствуют разные материнские платы (их надо выбирать совместно).
Разрядность процессора показывает, сколько бит данных он может принять и обработать в своих регистрах за один раз (за один такт).
Рабочая тактовая частота и коэффициент её внутреннего умножения. В процессоре исполнение каждой команды занимает определённое количество тактов. Тактовые импульсы задаёт одна из микросхем, входящая в микропроцессорный комплект (чипсет), расположенный на материнской плате. Чем выше частота тактов, поступающих на процессор, тем больше команд он может исполнить в единицу времени, тем выше его производительность. Первые процессоры х86 могли работать с частотой не выше 4,77 МГц, а сегодня рабочие частоты процессоров уже превосходят миллиард тактов в секунду (1 ГГц).
Тактовые сигналы процессор получает от материнской платы, которая по чисто физическим причинам не может работать со столь высокими частотами, как процессор. Сегодня её предел составляет сотни МГц. Для получения более высоких частот в процессоре происходит внутреннее умножение частоты на коэффициент 3; 3.5; 4; 4.5; 5 и более.
Обмен данными внутри процессора происходит в несколько раз быстрее, чем обмен с другими устройствами, например с оперативной памятью. Для того чтобы уменьшить количество обращений к оперативной памяти, внутри процессора создают буферную область – так называемую кэш-память. Когда процессору нужны данные, он сначала обращается в кэш-память, и только если там нужных данных нет, происходит его обращение в оперативную память. Принимая блок данных из оперативной памяти, процессор заносит его одновременно и в кэш – память. Высокопроизводительные процессоры всегда имеют повышенный объем кэш – памяти.
Память ОЗУ и ПЗУ
Все персональные компьютеры используют три вида памяти: оперативную, постоянную и внешнюю (различные накопители). На материнской плате компьютера расположено оперативно запоминающее устройство (ОЗУ).
Оперативная память предназначена для хранения переменной информации, так как она допускает изменение своего содержимого в ходе выполнения микропроцессором
соответствующих операций. Поскольку в любой момент времени доступ может осуществляться к произвольно выбранной ячейке, то этот вид памяти называют также памятью с произвольной выборкой - RAM (Random Access Memory). Все программы, в том числе и игровые, выполняются именно в оперативной памяти.
Кроме ОЗУ на материнской плате есть микросхема постоянного запоминающего устройства (ПЗУ). Постоянная память обычно содержит такую информацию, которая не должна меняться в течение длительного времени. Постоянная память имеет собственное название - ROM
(Read Only Memory), которое указывает на то, что ею обеспечиваются только режимы считывания и хранения. В ПЗУ хранятся программы, которые компьютер запускает автоматически при включении питания. Эти программы предназначены для проверки исправности и обслуживания аппаратуры самого компьютера. Они также выполняют первоначальную загрузку главной обслуживающей программы компьютера - операционной системы.
Внешняя память используется для долговременного хранения больших объемов информации. В современных компьютерных системах в качестве устройств внешней памяти наиболее часто применяются:
· накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД)
· накопители на гибких магнитных дисках (НГМД)
· накопители на оптических дисках
· магнитооптические носители информации
· ленточные накопители (стримеры)
Жесткий диск
Жесткий диск находится в системном блоке компьютера.
Накопители на жёстком диске (винчестеры) предназначены для постоянного хранения информации, используемой при работе с компьютером: программ операционной системы, часто используемых пакетов программ, редакторов документов, трансляторов с языков программирования и т.д.
Винчестер, прежде всего характеризуется своей ёмкостью, т.е. тем, сколько информации помещается на диске.
Скорость работы диска характеризуется показателями:
1) Временем доступа к данным на диске - интервал между моментом, когда процессор запрашивает с диска данные, и момент их выдачи.
2) Средняя скорость передачи данных диском – определяется временем для передачи данных после запуска операции чтения. Эта скорость зависит также от канала ввода – вывода.
3) частота вращения – частота, с которой пластины диска вращаются относительно магнитных головок.
4) размер кэш – памяти. Все современные накопители снабжаются встроенным КЭШем, который существенно повышает их производительность.
Винчестерский накопитель связан с процессором через контроллер жесткого диска.
НГМД
Накопители на гибких магнитных дисках относятся к дисковым магнитным устройствам памяти, так как информация в этих устройствах записывается на вращающихся дисках, покрытых магнитным материалом, напоминающем покрытие лент обычных аудио- и видеокассет (приложение 2). И хотя по своему составу магнитное покрытие, используемое в дисковых накопителях, отличается от покрытия обычных бытовых магнитных лент, в них используется аналогичный принцип записи информации. Компьютер записывает на магнитные диски биты информации. Если надо записать несколько байт данных, все биты этих байтов записываются последовательно на одну дорожку. Дорожки образуют на магнитных дисках концентрические круги. Блок специальных магнитных головок перемещается по радиальной оси к центру или от центра диска, прочерчивая по поверхности диска воображаемые круги. Эти круги и называются дорожками или цилиндрами. Компьютер может произвольно устанавливать блок магнитных головок на любую дорожку диска, однако сами данные на дорожке просматриваются компьютером последовательно по мере вращения диска. Конструктивно НГМД выполнен таким образом, что вы можете менять установленные в нем магнитные диски. Такие сменные магнитные диски называются гибкими магнитными дисками или флоппи-дисками (их также называют дискетами).