Технические средства автоматизированного рабочего места на базе персонального компьютера

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Автоматизированное рабочее место (АРМ), или, в зарубежной терминологии, "рабочая станция" (work-station), представляет собой место пользователя-специалиста той или иной профессии, оборудованное средствами, необходимыми для автоматизации выполнения им определенных функций. Такими средствами, как правило, является ПК, дополняемый по мере необходимости другими вспомогательными электронными устройствами, а именно: дисковыми накопителями, печатающими устройствами, оптическими читающими устройствами, устройствами графики, средствами сопряжения с другими АРМ и с локальными вычислительными сетями и т.д.

АРМ в основном ориентированы на пользователя, не имеющего специальной подготовки по использованию вычислительной техники. Основным назначением АРМ можно считать децентрализованную обработку информации на рабочих местах, использование соответствующих "своих" баз данных при одновременной возможности вхождения в локальные сети АРМ и ПК, а иногда и в глобальные вычислительные сети, включающие мощные ЭВМ.

В современном мире, где развитие инновационных технологий не стоит на месте, существуют мощные и довольно удобные ЭВМ, такие как портативные персональные компьютеры. Основные разновидности портативных компьютеров:

Laptop (наколенник, от lap - колено и top - поверх). По размерам близок к обычному портфелю. По основным характеристикам (быстродействие, память) примерно соответствует настольным ПК. Сейчас компьютеры этого типа уступают место ещё меньшим.

Notebook (блокнот, записная книжка). По размерам он ближе к книге крупного формата. Имеет вес около 3 кг. Помещается в портфель-дипломат. Для связи с офисом его обычно комплектуют модемом. Ноутбуки зачастую снабжают приводами CD-ROM.

Palmtop (наладонник) - самые маленькие современные персональные компьютеры. Умещаются на ладони. Магнитные диски в них заменяет энергонезависимая электронная память. Нет и накопителей на дисках - обмен информацией с обычными компьютерами идет линиям связи. Если Palmtop дополнить набором деловых программ, записанных в его постоянную память, получится персональный цифровой помощник (Personal Digital Assistant).

1. УСТРОЙСТВО ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА

Компьютер - это электронное устройство, предназначенное для работы с информацией, а именно введение, обработку, хранение, вывод и передачу информации. Кроме того, ПК представляет собой единое двух сущностей - аппаратной и программной частей.

Согласно определению компьютера компоненты компьютера можно разделить на устройства, которые выполняют определенные функции:

1.1 Системный блок (корпус компьютера)

компьютер тачпад процессор ноутбук

Системмный блок (сленг. системник, кейс, корпус) - функциональный элемент, защищающий внутренние компоненты компьютера от внешнего воздействия и механических повреждений, поддерживающий необходимый температурный режим внутри, экранирующий создаваемое внутренними компонентами электромагнитное излучение и являющийся основой для дальнейшего расширения системы. Системные блоки массово изготавливают заводским способом из деталей на основе стали, алюминия и пластика. Для креативного творчества используются такие материалы, как древесина или органическое стекло.

1.2 Блок питания

Блок питания (англ. power supply unit, PSU - блок питания, БП) - вторичный источник электропитания, предназначенный для снабжения узлов компьютера электрической энергией постоянного тока, путём преобразования сетевого напряжения до требуемых значений.

В некоторой степени блок питания также:

- выполняет функции стабилизации и защиты от незначительных помех питающего напряжения;

- будучи снабжён вентилятором, участвует в охлаждении компонентов персонального компьютера.

1.3 Система охлаждения

Система охлаждения компьютера - набор средств для отвода тепла от нагревающихся в процессе работы компьютерных компонентов.

Тепло в конечном итоге может утилизироваться:

В атмосферу (радиаторные системы охлаждения):

Пассивное охлаждение (отвод тепла от радиатора осуществляется излучением тепла и естественной конвекцией)

Активное охлаждение (отвод тепла от радиатора осуществляется излучением (радиацией) тепла и принудительной конвекцией (обдув вентиляторами))

Вместе с теплоносителем (проточные системы водяного охлаждения)

За счет фазового перехода теплоносителя (системы открытого испарения).

По способу отвода тепла от нагревающихся элементов, системы охлаждения делятся на:

Системы воздушного (аэрогенного) охлаждения.

Принцип работы заключается в непосредственной передаче тепла от нагревающегося компонента на радиатор за счёт теплопроводности материала или с помощью тепловых трубок.

Системы жидкостного охлаждения.

Принцип работы - передача тепла от нагревающегося компонента радиатору с помощью рабочей жидкости, которая циркулирует в системе. В качестве рабочей жидкости чаще всего используется дистиллированная вода, часто с добавками имеющими бактерицидный и/или антигальванический эффект; иногда - масло, антифриз, жидкий металл[1], или другие специальные жидкости.

Фреоновая установка.

Холодильная установка, испаритель которой установлен непосредственно на охлаждаемый компонент. Такие системы позволяют получить отрицательные температуры на охлаждаемом компоненте при непрерывной работе, что необходимо для экстремального разгона процессоров.

Системы открытого испарения

Установки, в которых в качестве хладагента (рабочего тела) используется сухой лёд, жидкий азот или гелий, испаряющийся в специальной открытой ёмкости (стакане), установленной непосредственно на охлаждаемом элементе.

Также существуют комбинированные системы охлаждения сочетающие элементы систем различных типов:

Ватерчиллер.

Системы совмещающие системы жидкостного охлаждения и фреоновые установки.

Системы с использованием элементов Пельтье

Элемент Пельтье для охлаждения компьютерных компонентов никогда не применяется самостоятельно из-за необходимости охлаждения его горячей поверхности. Как правило, элемент Пельтье устанавливается на охлаждаемый компонент, а другую его поверхность охлаждают с помощью другой системы охлаждения (обычно воздушной или жидкостной). Так как компонент может охлаждаться до температур ниже температуры окружающего воздуха, необходимо применять меры по борьбе с конденсатом.

1.4 Материнская плата

Одним из важнейшим элементом в компьютере является материнская плата, по - другому она ещё называется системной платой.

Материнская плата - это, так называемое, сердце компьютера, с помощью которой связываются все дополнительные устройства компьютера.

Устройство материнской платы включает в себя следующие узлы:

Центральным звеном всей компьютерной системы, хотя и не работающей без остальных устройств является процессор. Для его установки на материнской плате используется специальное гнездо - сокет.

Один из важных устройств, который располагается на материнской плате, является микросхема BIOS. В неё зашита программа начальной загрузки компьютера и конфигурация компьютера. При включении питания компьютера BIOS инициализирует устройства, которые подключены к материнской плате, проверяет их работоспособность. Если всё нормально, то ищет загрузчик на носителях информации, таких как «жёсткий» диск, привод компакт - дисков, 1,4" дисководы, которые ещё встречаются и т. д. А загрузчик предаёт управление операционной системе.

В новых материнских платах может быть 2 микросхемы, что повышает устойчивость БИОС или BIOS (в англоязычном написании), и переводится как базовая система ввода - вывода.

Вторым из важнейших устройств системной платы является чипсет. Он представляет из себя набор микросхем, которые по функциональному признаку делятся на северный и южный мост, которые отвечают за связь процессора, памяти и видеокарты, и связь медленных устройств, таких как «жёсткий» диск, сетевая карта, аудиокодек и т.д.

На системной плате расположены разъёмы или слоты оперативной памяти, обычно они расположены рядом с сокетом процессора и микросхемой северного моста.

Рядом с северным мостом, перпендикулярно слотам оперативной памяти, расположен слот или разъём для видеокарты.

На системной плате расположена батарейка BIOS, служащая для постоянного питания микросхемы BIOS, в которой и хранится программа начальной загрузки и конфигурация компьютера.

На материнской плате могут находиться разъёмы для подключения дополнительных USB - портов, которые могут например находиться на лицевой панели корпуса системного блока.

Звук в материнской плате поддерживается встроенным чипом звукового кодека. Наиболее распространнённые кодеки таких известных фирм, как C-Media, Realtek.

Сейчас каждая системная плата имеет встроенный сетевой или Ethernet - контроллер, который обеспечивает работу компьютера в локальной сети. Более того, достаточно дорогие материнские платы могут иметь их два. Наиболее распространённые чипы таких фирм, как: Realtek, Gygabyte, Intel. Поскольку в крупных городах сейчас очень широкое распространение получили домовые сети, предоставляющие доступ в Интернет и ресурсы собственно домовой сети, то для пользователя будет привлекательным не тратиться на покупку сетевого контроллера, тем более, если пользователь новичок в компьютерной сфере. Если по каким - либо причинам, нет встроенного Ethernet - контроллера, то можно поставить отдельную сетевую карту, которая вставляется в любой слот PCI.

Для питания материнской платы и её компонентов и устройств находится 24 - контактный разъём ATX и 4 - контактный дополнительный разъём 12 вольт. Питается материнская плата от блока питания, находящегося в корпусе.

На каждой материнской плате присутствуют порты USB (для подключения например мыши), входы для подключения аудиоколонок, микрофона, разъёмы RJ - 45 для подключения сетевого кабеля Ethernet.

1.5 Процессор

Процессор - это центральное устройство компьютера, которое выполняет операции по обработке данных и управляет периферийными устройствами компьютера. У компьютеров четвёртого поколения и старше функции центрального процессора выполняет микропроцессор на основе СБИС, содержащей несколько миллионов элементов, конструктивно созданный на полупроводниковом кристалле путём применения сложной микроэлектронной технологии.

В состав центрального процессора входят:

устройство управления (УУ);

арифметико-логическое устройство (АЛУ);

запоминающее устройство (ЗУ) на основе регистров процессорной памяти и кэш-памяти процессора;

генератор тактовой частоты (ГТЧ).

Устройство управления организует процесс выполнения программ и координирует взаимодействие всех устройств ЭВМ во время её работы.

Арифметико-логическое устройство выполняет арифметические и логические операции над данными: сложение, вычитание, умножение, деление, сравнение и др.

Запоминающее устройство - это внутренняя память процессора. Регистры служит промежуточной быстрой памятью, используя которые, процессор выполняет расчёты и сохраняет промежуточные результаты. Для ускорения работы с оперативной памятью используется кэш-память, в которую с опережением подкачиваются команды и данные из оперативной памяти, необходимые процессору для последующих операций.

Генератор тактовой частоты генерирует электрические импульсы, синхронизирующие работу всех узлов компьютера. В ритме ГТЧ работает центральный процессор.

К основным характеристикам процессора относятся:

Быстродействие (вычислительная мощность) - это среднее число операций процессора в секунду.

Тактовая частота в МГц. Тактовая равна количеству тактов в секунду. Такт - это промежуток времени между началом подачи текущего импульса ГТЧ и началом подачи следующего. Характерные тактовые частоты микропроцессоров: 40 МГц, 66 МГц, 100 МГц, 130 МГц, 166 МГц, 200 МГц, 333 МГц, 400 МГц, 600 МГц, 800 МГц, 1000 МГц и т. д. До 3ГГц Тактовая частота отражает уровень промышленной технологии, по которой изготавливался данный процессор. Она также характеризирует и компьютер, поэтому по названию модели микропроцессора можно составить достаточно полное представление о том, к какому классу принадлежит компьютер. Поэтому часто компьютерам дают имена микропроцессоров, входящих в их состав. Ниже приведены названия наиболее массовых процессоров, выпущенных фирмой Intel и годы их создания: 8080 (1974 г.), 80286 (1982 г.), 80386DX (1985 г.), 80486DX (1989 г.), 80586 или Pentium (1993 г.), Pentium Pro (1995 г.), Pentium II (1997 г.), Pentium III (1999 г.), Pentium IV (2001 г.). Как видно, увеличение частоты - одна из основных тенденций развития микропроцессоров. На рынке массовых компьютеров лидирующее место среди производителей процессоров занимают 2 фирмы: Intel и AMD. За ними закрепилось базовое название, переходящее от модели к модели. У Intel - это Pentium и модель с урезанной кэш-памятью Pentium Celeron; у AMD - это Athlon и модель с урезанной кэш-памятью Duron.

Разрядность процессора - это максимальное количество бит информации, которые могут обрабатываться и передаваться процессором одновременно. Разрядность процессора определяется разрядностью регистров, в которые помещаются обрабатываемые данные. Например, если регистр имеет разрядность 2 байта, то разрядность процессора равна 16 (2x8); если 4 байта, то 32; если 8 байтов, то 64.

Для пользователей процессор интересен прежде всего своей системой команд и скоростью их выполнения. Система команд процессора представляет собой набор отдельных операций, которые может выполнить процессор данного типа. Разные модели микропроцессоров выполняют одни и те же операции за разное число тактов. Чем выше модель микропроцессора, тем, как правило, меньше тактов требуется для выполнения одних и тех же операций.

1.6 Видеокарта

Видеокарта - это устройство, управляющее дисплеем и обеспечивающее вывод изображений на экран. Она определяет разрешающую способность дисплея и количество отображаемых цветов.

Сигналы, которые получает дисплей (числа, символы, изображения и сигналы синхронизации) формируются именно видеокартой.

Возможности ПК по отображению информации определяются совокупностью (и совместимостью) технических характеристик дисплея и его видеокарты, то есть видеосистемы в целом.

Практически все современные видеокарты принадлежат к комбинированным устройствам и помимо главной своей функции - формирования видеосигналов - осуществляют ускорение выполнения графических операций. Для этого на видеокарте устанавливаются специальные процессоры, позволяющие выполнять многие операции с графическими данными без использования центрального процессора. Такие устройства называются видеоадаптерами или видеоакселераторами. Они значительно ускоряют вывод информации на экран дисплея при работе с графическими программными оболочками, трёхмерной графикой и при воспроизведении динамических изображений.

Видеокарта состоит из:

BIOS (Basic Input/Output System - базовая система ввода-вывода);

графический процессор, иногда называемый набором микросхем системной логики видеокарты;

видеопамять;

Практически все видеокарты имеют наборы микросхем с поддержкой функций ускорения отображения трехмерных объектов.

1.7 BIOS видеокарты

Видеокарты имеют свою BIOS, которая подобна системной BIOS, но полностью независима от нее. (Другие устройства в компьютере, такие, как SCSI-адаптеры, могут также иметь собственную BIOS.) Если вы включите монитор первым и немедленно посмотрите на экран, то сможете увидеть опознавательный знак BIOS видеоадаптера в самом начале запуска системы.

BIOS видеокарты, подобно системной BIOS, хранится в микросхеме ROM; она содержит основные команды, которые предоставляют интерфейс между оборудованием видеоадаптера и программным обеспечением. Программа, которая обращается к функциям BIOS видеокарты, может быть автономным приложением, операционной системой или системной BIOS. Обращение к функциям BIOS позволяет вывести информацию о мониторе во время выполнения процедуры POST и начать загрузку системы до начала загрузки с диска любых других программных драйверов.

BIOS видеокарты, как и системную BIOS, можно модернизировать двумя способами. Если BIOS записана в микросхеме EEPROM, то ее содержимое можно модифицировать с помощью специальной программы, поставляемой изготовителем адаптера. В противном случае микросхему можно заменить новой, опять-таки поставляемой изготовителем. BIOS, которую можно модифицировать с помощью программного обеспечения, иногда называется flash BIOS.

Обновление BIOS видеокарты может потребоваться в том случае, если старый адаптер используется в новой операционной системе или изготовитель обнаруживает существенный дефект в первоначальном коде программы. Но не впадайте в соблазн модернизировать BIOS видеоадаптера только потому, что появилась новая, пересмотренная версия. Старайтесь следовать правилу: не модернизируйте, если в этом нет необходимости.

1.8 Графический процессор

Графический процессор (Graphics processing unit (GPU) - графическое процессорное устройство) занимается расчётами выводимого изображения, освобождая от этой обязанности центральный процессор, производит расчёты для обработки команд трёхмерной графики. Является основой графической платы, именно от него зависят быстродействие и возможности всего устройства. Современные графические процессоры по сложности мало чем уступают центральному процессору компьютера, и зачастую превосходят его как по числу транзисторов, так и по вычислительной мощности, благодаря большому числу универсальных вычислительных блоков. Однако, архитектура GPU прошлого поколения обычно предполагает наличие нескольких блоков обработки информации, а именно: блок обработки 2D-графики, блок обработки 3D-графики, в свою очередь, обычно разделяющийся на геометрическое ядро (плюс кэш вершин) и блок растеризации (плюс кэш текстур) и др.

Графический процессор, или набор микросхем, является сердцем любой видеокарты и характеризует быстродействие адаптера и его функциональные возможности. Две видеокарты различных производителей с одинаковыми процессорами зачастую демонстрируют схожую производительность и функции обработки графических данных. Кроме того, программные драйверы, с помощью которых операционные системы и приложения управляют видеокартой, как правило, разрабатываются именно с учетом параметров конкретного набора микросхем.

Зачастую драйвер, предназначенный для видеокарты с определенным набором микросхем, можно использовать с другим адаптером, в котором есть тот же набор микросхем. Безусловно, разница в быстродействии видеокарт с одинаковыми графическими процессорами зависит от типа и объема установленной видеопамяти.В видеокартах используется несколько основных типов процессоров.

1.9 Видеопамять

Видеопамять выполняет роль кадрового буфера, в котором хранится изображение, генерируемое и постоянно изменяемое графическим процессором и выводимое на экран монитора (или нескольких мониторов). В видеопамяти хранятся также промежуточные невидимые на экране элементы изображения и другие данные. Видеопамять бывает нескольких типов, различающихся по скорости доступа и рабочей частоте. Современные видеокарты комплектуются памятью типа DDR, GDDR2, GDDR3, GDDR4 и GDDR5. Следует также иметь в виду, что помимо видеопамяти, находящейся на видеокарте, современные графические процессоры обычно используют в своей работе часть общей системной памяти компьютера, прямой доступ к которой организуется драйвером видеоадаптера через шину AGP или PCIE. В случае использования архитектуры Uniform Memory Access в качестве видеопамяти используется часть системной памяти компьютера. В любом случае с помощью как собственной, так и заимствованной видеопамяти выполняются одни и те же операции.

От объема видеопамяти зависит максимальная разрешающая способность экрана и глубина цвета, поддерживаемая адаптером. На рынке в настоящее время предлагаются модели с различным объемом видеопамяти: 128, 256, 512 Мбайт. Хотя больший объем видеопамяти не сказывается на скорости обработки графических данных, при использовании увеличенной шины данных (с 64 до 128 или 256 бит) или системной оперативной памяти для кэширования часто отображаемых объектов скорость видеокарты может существенно увеличиться.

Кроме того, объем видеопамяти позволяет видеокарте отображать больше цветов и поддерживать более высокое разрешение, а также хранить и обрабатывать трехмерные текстуры в видеопамяти адаптера AGP/ PCI-E 16x, а не в ОЗУ системы.

1.10 Звуковая карта

Звуковая карта - это компьютерный модуль, предназначенный для ввода/вывода аудио сигнала. Звуковая карта преобразует аналоговый сигнал поступающий на линейный вход в цифровой сигнал, который поступает в компьютер. Или превращает цифровой сигнал, хранимый или создаваемый в компьютере в аналоговый, который можно прослушать через колонки или наушники.

Назначение:

аудиокарты для вывода мультимедийного аудио;

для игр;

для создания музыки;

для прослушивания высококачественной музыки hi-fi и hi-end и домашнего кинотеатра.

Виды звуковых плат по подключению к компьютеру:

Внутренние:

- встроенные в материнскую плату;

- устанавливаемые в разъемы материнской платы:

Звуковая карта PCI;

Звуковая карта PCIe (PCI Express).

Внешние, подключаемые в разъемы USB и FireWire системных блоков:

Звуковая карта USB;

Звуковая карта FireWire (IEEE 1394).

Состоит звуковая карта из следующих устройств:

- аналоговый фильтр перед аналогового-цифровым преобразователем (АЦП) - для подавления помех, возникающих при преобразовании аналогового сигнала в цифровой;

- аналогового-цифровой преобразователь - преобразует звук с микрофона, гитары, синтезатора в цифровой вид;

- блок цифровой обработки - изменяет частоты дискретизации, накладывает эффекты и т.п.;

- устройство сопряжения с компьютером - передает цифровой сигнал в компьютер по шинам PCI, PCIe, USB, FireWire;

- цифрово-аналоговый преобразователь (ЦАП) - преобразует звук из компьютера для прослушивания в колонках;

- аналоговый фильтр после ЦАП - для подавления помех, возникающих при преобразовании цифрового сигнала в аналоговый.

1.11 Память

Оперативная память - это один из главных элементов компьютера. «Оперативная» потому, что очень быстро работает и позволяет процессору практически без какого-либо заметного ожидания читать информацию из памяти. Содержащиеся в оперативной памяти данные сохранены и доступны только тогда, когда компьютер включен. При выключении компьютера содержимое стирается из оперативной памяти, поэтому перед выключением компьютера все данные нужно сохранить. От объема оперативной памяти (кстати, еще ее называют ОЗУ - оперативное запоминающее устройство) зависит количество задач, которые одновременно может выполнять компьютер.

Random Access Memory - память с произвольным (прямым) доступом.

Означает это то, что при необходимости, память может напрямую обратиться к одному, необходимому блоку, не затрагивая при этом остальные. Скорость произвольного доступа не меняется от места нахождения нужной информации, что является огромным плюсом.

Оперативная память, выгодно отличается от энергозависимой памяти, практически нулевым влиянием количества операций чтения/записи на срок службы и долговечность. При соблюдении всех тонкостей при производстве, оперативная память очень редко выходит из строя. В большинстве случаев, повреждённая память, начинает допускать ошибки, которые приводят к краху системы или нестабильной работе многих устройств компьютера.

Современные операционные системы, активно используют оперативную память, для хранения и обработки в ней важных и часто используемых данных. Если бы в электронных устройствах не использовалась оперативная память, то все операции происходили бы гораздо медленней и для считывания с постоянного источника памяти (ПЗУ), требовалось бы значительно больше времени. Да и более менее многопоточная обработка, была бы практически невозможна.

Использование оперативной памяти, позволяет приложениям работать и запускаться быстрее. Данные беспрепятственно могут обрабатываться и ждать своей очереди благодаря адресуемости (все машинные слова имеют свои собственные адреса).

Оперативная память ноутбука благодаря более высокой плотности расположения чипов при меньшем размере (форм-фактор SO-DIMM) имеет характеристики, сравнимые с памятью настольного компьютера, но и стоит несколько дороже.

1.12 Устройства хранения информации

Жесткий диск, или винчестер - основное средство хранения информации в компьютере. Современные жесткие диски отличаются высокими показателями емкости (сотни и даже тысячи гигабайт), скорости и надежности, а также не очень высокой стоимостью. На них обычно хранится операционная система, прикладные программы и обрабатываемые данные. Кроме того, здесь можно хранить большое количество рисунков, музыки, видео и другой объемной информации.

В современных компьютерах можно встретить жесткие диски с тремя различными интерфейсами подключения.

IDE, или ATA. Согласно этому интерфейсу жесткие диски подключаются к контроллеру с помощью 40- или 80-жильного шлейфа. К одному шлейфу можно подключить сразу два устройства, но для этого нужно верно выставить перемычки па накопителе и проверить параметры этого накопителя в BIOS.

Serial ATA, или SATA. Этот интерфейс имеет более высокую скорость, чем ATA, и поддерживается всеми современными системными платами. В отличие от IDE, данные передаются последовательно lio семижильному кабелю, а накопители конфигурируются автоматически.

SCSI. Производительный параллельный интерфейс, обычно применяющийся в серверных системах. Системные платы со встроенной поддержкой SCSI встречаются очень редко, поэтому для подключения SCSI-дисков обычно приходится устанавливать дополнительный SCSI-контроллер. В некоторых новых системах встречается последовательный вариант интерфейса SCSI - SAS (Serial Attached SCSI).

Оптимческий примвод - устройство, имеющее механическую составляющую, управляемую электронной схемой и предназначенное для считывания и (в некоторых моделях) записи информации с оптических носителей информации в виде пластикового диска с отверстием в центре (компакт-диск, DVD и т. д.); процесс считывания/записи информации с диска осуществляется при помощи лазера.

Существуют следующие типы приводов:

- привод CD-ROM

- привод CD-RW

- привод DVD-ROM

- привод DVD-RW

- привод DVD-RW DL

- привод HD DVD-ROM

- привод HD DVD/DVD RW

- привод BD-ROM

- привод BD-RE

- привод GD-ROM

- привод UMD

CD-ROM - самый простой вид cd-привода, предназначенный только для чтения cd-дисков.

CD-RW - такой же, как и предыдущий, но только способен записывать на CD-R/RW-диски.

DVD-ROM - предназначение его состоит только в чтении CD/DVD-дисков.

DVD/CD-RW - тот же DVD-ROM, но способный записывать на CD-RW-диски.

DVD RW - привод, способный не только читать CD(RW) И DVD (RW)-диски, но и записывать на них.

DVD RW DL - в отличие от предыдущего типа DVD RW, способен также записывать на двухслойные оптические DVD-носители, отличающиеся от обычных большей емкостью.

BD-RE - привод, способный читать/записывать на диски формата Blu-Ray. Это усовершенствованная технология оптических носителей, в основе которой лежит использование лазера с длиной волны 405 нм (синий спектр излучения). Уменьшение длины волны лазера позволило сузить ширину дорожки в два раза по сравнению с DVD-диском и увеличить плотность записи данных. Уменьшение толщины защитного слоя в шесть раз повысило надежность операций чтения/записи на нескольких записываемых слоях.

Диски Blu-Ray предназначены большей частью для записи цифрового видео высокого разрешения. Например, на односторонний однослойный диск записывают до 2 часов видео в формате HDTV (телевидения высокой четкости) при скорости видеопотока до 54 Мбит/с.

HD DVD-ROM - привод, читающий диски формата HD DVD.

HD DVD - это новое поколение оптических дисков, которые предназначены в первую очередь для хранения фильмов высокого разрешения (HDTV). Новый формат носителей позволяет записывать в три раза больший объём данных, по сравнению с DVD. Однослойные HD DVD-диски имеют емкость 15 Гб, двухслойные - 30 Гб. Как правило, HD DVD-привод может читать все форматы DVD и СD-дисков.

HD DVD/DVD RW - в отличие от предыдущего, способен записывать на диски таких форматов как DVD-R, DVD+R, DVD-RW, DVD+RW, CD-R, CD-RW.

1.13 Основное устройство вывода информации

Дисплей (анг. display - показывать) относится к основным устройствам любого ПК, без которого невозможна эффективная работа.

Назначение

Устройство визуального отображения информации или, более точно, устройство отображения информации, находящейся в оперативной памяти, позволяющее обеспечить взаимодействие пользователя с аппаратным и программным обеспечением компьютера. Дисплей - это важнейший компонент пользовательского интерфейса.

Виды дисплеев

По функциональному назначению существуют: алфавитно-цифровые и графические.

Отличие алфавитно-цифровых (иногда говорят «знакоместных») и графических дисплеев состоит в том, что:

первые способны воспроизводить только ограниченный набор символов, причём символы могут выводиться только в определенные позиции экрана (чаще всего на экран можно вывести 24 или 25 строк по 40 или 80 символов в строке);

вторые отображают как графическую, так и текстовую информацию, при этом экран разбит на множество точек (пикселей), каждая из которых может иметь тот или иной цвет. Из этих светящихся точек и формируется изображение.

По количеству воспроизводимых цветов: монохромные и цветные:

Монохромные устройства способны воспроизводить информацию только в каком-либо одном цвете, возможно, с различными оттенками (градациями яркости). Встречаются чёрно-белые экраны, а также зелено-желтые. Многие специалисты признают, что для длительной работы за компьютером лучше использовать монохромный дисплей: глаза при этом устают намного меньше.

Цветные дисплеи обеспечивают отображение информации в нескольких оттенках цвета (от 16 оттенков до более чем 16 млн). Фактически, современные дисплеи могут отображать столько оттенков, сколько позволяет видеокарта, память которой хранит информацию о цветах точек экрана.

По физическим принципам формирования изображения:

Дисплеи на базе электронно-лучевой трубки

Жидкокристаллические модели

Дисплеи на плазменных (газоразрядных) панелях

Светодиодные матрицы

Жидкокристаллические дисплеи (Liquid-Crystal Display), или LCD-дисплеи. Их действие основано на эффекте потери жидкими кристаллами своей прозрачности при пропускании через них электрического тока. Применяются преимущественно в портативных компьютерах (notebook).

Газо-плазменные дисплеи (plasma displays). Действие основано на свечении газа при пропускании через него электрического тока. Схема такова: имеются два листа, между ними инертный газ; один из листов прозрачный, а на втором расположены электроды, на которые подаётся напряжение. Обычно газо-плазменные индикаторы состоят из нескольких подобных элементарных ячеек, число точек в каждой из которых подобрано наиболее оптимальным образом для отображения одиночных символов. (Выглядит это примерно так же, как часы в метро.) Эти дисплеи применяются в основном в специализированных ЭВМ для отображения строк символов.

Светодиодные матрицы (LED-дисплеи). Обычно применяются во встроенных ЭВМ (используемых в автоматизированных линиях на промышленном производстве, в робототехнике и так далее) для отображения небольших объёмов текстовой информации.

Перспективная разработка - панели на основе светящихся пластмасс (LEP-панели). Чем хороши LEP-элементы? Во-первых, они светятся сами, что снижает энергопотребление. Кусочки пластика, излучающего красный, синий, зелёный свет, наносятся на гибкую пластиковую основу точно так же, как люминофор на поверхность кинескопа, к ним подводятся проводники - экран готов. Во-вторых, такие панели имеют небольшой вес при больших размерах. Например, гибкий пластиковый экран размером 1 м2 может весить несколько десятков грамм. В-третьих, LEP-элементы надёжны.

На протяжении многих лет механизмы (способы) связи между компьютером и дисплеем непрерывно видоизменялись, всё более совершенствуясь. Для подключения дисплея к компьютеру необходима соответствующая карта - видеоадаптер.

Основные пользовательские характеристики:

Размер экрана по диагонали. Измеряется в дюймах. Имеются 14", 15", 17", 21" и др. мониторы. Следует помнить, что размер изображения, как правило, на дюйм меньше размера кинескопа. Считается, что 15" монитор отлично подходит для работы в домашних условиях; 17" монитор необходим для профессиональной работы с графикой; размеры экрана, большие 21" для персонального монитора на сегодняшний день не очень удобны для пользования, так как экран тяжело окинуть взглядом.

Размер зерна экрана - расстояние в миллиметрах между двумя соседними люминофорами одного цвета. Меньший размер зерна соответствует более резкой и контрастной картинке, создавая общее впечатление чистоты цвета и чёткого контура изображения. У мониторов разного типа размер зерна экрана может находиться в пределах от 0,18 до 0,50 мм. Наиболее оптимальными для восприятия считаются мониторы с зерном экрана от 0,24 до 0,28 мм.

Разрешающая способность - число пикселей (точек экрана) по горизонтали и вертикали. Эта характеристика определяет контрастность изображения. Она зависит от размера экрана и размера зерна экрана, но может изменяться (в определённых пределах) с помощью программной настройки.

1.14 Устройства ввода информации

Клавиатура

Назначение: ввод алфавитно-цифровых символов, управление курсором.

Принцип работы. Клавиши клавиатуры подключены к матрице контактов. Каждой клавише или комбинации клавиш присвоен свой номер (код). Внутри клавиатуры находится отдельный микропроцессор. Каждое нажатие на клавишу замыкает контакт. При этом в соответствии с матрицей контактов микропроцессор генерирует код нажатой клавиши. Этот код запоминается в специальной области (буфере микропроцессора) и становится доступным для обработки программными средствами.

Клавиатуры бывают механические, полумеханические и мембранные. Одни клавиатуры при нажатии на клавишу издают механический щелчок, другие - молчат.

Мышь

Назначение: управление курсором (указателем) мыши, ввод управляющей информации.

С появлением графических оболочек мышь стала необходимой для эффективной работы на компьютере.

Принцип работы. Мышь - небольшая коробочка с кнопками. В ней - шарик, катающийся по поверхности стола. К шарику прижаты два взаимно перпендикулярных ролика, которые он вращает. Датчики поворота ролика передают сигналы в компьютер. «Хвост» из проводов, по которым идут сигналы, дал устройству имя «мышь». Курсор мыши управляется перемещением мыши по столу. Управляющая информация вводится нажатием на кнопки мыши.

Мыши бывают одно-, двух-, трёхкнопочные. Они могут соединяться с компьютером проводом или при помощи радиопередатчиков (беспроводные). Существуют оптические мыши без шарика, оснащённые фотоэлементами, и оптомеханические мыши. Разновидностью мыши можно считать трэкбол (trackball), который можно сравнить с мышью, которая лежит на спине шарообразным брюшком вверх.

Основные пользовательские характеристики:

- количество нажатий кнопки до её отказа;

- реакция на движение руки или баллистический эффект;

- разрешающий шаг (разрешение);

- дизайн и удобство в работе (эргономичность).

2. УСТРОЙСТВО НОУТБУКА

2.1 Конструкция и дизайн

Моим автоматизированным рабочим местом является ноутбук фирмы ASUS. Ноутбуки содержат компоненты, подобные тем, которые установлены в настольных компьютерах и выполняют те же самые функции, но миниатюризированы и оптимизированы для мобильного использования и эффективного расхода энергии.

Ноутбук по сути своей является полноценным компьютером. Но для обеспечения мобильности, портативности и энергонезависимости все комплектующие имеют своеобразные особенности.

2.2 Корпус

Ноутбук выполнен из высокопрочного пластика. Внутри он покрыт специальной тонкой металлической фольгой для изоляции электронной начинки от воздействия внешних электромагнитных полей. По периметру корпуса иногда вставляется металлический корд, который придаёт дополнительную прочность корпусу. Внутри верхней крышки ноутбука помещено всё, что необходимо для её полноценной работы - непосредственно матрица дисплея, его шлейфы, передающие данные, инвертор для обеспечения работы лампы подсветки и дополнительные устройства (веб-камера, динамики, микрофон, антенны беспроводных модулей Wi-Fi и Bluetooth).

2.3 Система охлаждения

Состоит из кулера, который забирает воздух из вентиляционных отверстий на днище ноутбука (именно поэтому ноутбук можно использовать только на твёрдой ровной поверхности, иначе нарушается охлаждение) и продувает его через радиатор, который медным тепловодом на тепловых трубках соединён с процессором, видеокартой (и иногда чипсетом) материнской платы, выдувая его через отверстие в задней или боковой стенке.

2.4 Питание

Ноутбук работает как от аккумулятора, так и от сетевого адаптера, который при этом заряжает батарею ноутбука. В современных ноутбуках используются литийионные аккумуляторы. По типу исполнения, БП ноутбука - внешний блок.

Ноутбук ASUS N53SM позиционируется как ноутбук высокого класса, что подтверждается материалами корпуса, из которых он сделан, а также высокими параметрами производительности. Ноутбук привлек внимание своей матовой крышкой из алюминия, сочетанием черного цвета подставки для рук и серебристого цвета решетки аудиосистемы.

Рамка вокруг экрана и кнопки тачпада имеют глянцевое покрытие.

Корпус ноутбука невероятно прочный, поэтому при надавливании на область для запястий он не прогибается. Качество пластика, использовано в дизайне. Крышка дисплея устойчива и не болтается при нажатии. Вес 2,72 кг, толщина 2,5-3,8 см.

Съемная панель в нижней части корпуса позволяет получить доступ к оперативной памяти и накопителю памяти. Аккумулятор ноутбука ASUS N53SM съемный.

2.5 Экран и динамики

ASUS N53SM оснащен 15,6 дюймовым с разрешением экрана 720р (1366х768) с глянцевым покрытием.

В современных ноутбуках применяется два типа покрытия дисплея - матовое и глянцевое. Изображение на экране с глянцевым покрытием получается более контрастное и яркое, однако часто возникают неудобства в работе из-за зеркального эффекта: свет не рассеивается по поверхности экрана и покрытие даёт слишком яркие блики в случае, если за спиной пользователя расположен какой-либо источник света. Матовое покрытие, напротив, делает изображение менее контрастным, но не создаёт бликов.

Динамики в свою очередь выдают хороший звук. Они не слишком громкие, но их достаточно для того, чтобы несколько человек спокойно могли смотреть какой-то фильм или слушать музыку. В отличие от многих других аудиосистем, эта выдает отличные и глубокий басы.

2.6 Клавиатура и тачпад

Клавиатура ноутбука выполнена по специальной технологии и представляет собой несколько слоёв тонкого пластика с контактными площадками, что позволяет уменьшить толщину до нескольких миллиметров.

В добавление к встроенной клавиатуре ноутбук имеет тачпад. Также могут подключаться внешние компьютерные манипуляторы типа мышь, дополнительная клавиатура.

Тачпад (англ. touchpad - сенсорная площадка) - указательное устройство ввода. Как и другие указательные устройства, тачпад обычно используется для управления «указателем» путем перемещения пальца по поверхности устройства. Форма исполнения - прямоугольник.

2.7 Процессор

Процессор ноутбука по внешнему виду и размерам очень похож на процессор настольного компьютера, однако внутри него реализовано большое количество технологий, снижающих энергопотребление и тепловыделение, например, технология Centrino.

2.8 Винчестер и привод

Жёсткий диск ноутбука, несмотря на маленький размер (благодаря использованию магнитных носителей диаметром 2,5 дюйма), имеет объём, сравнимый с объёмом жёсткого диска для стационарного компьютера. Наиболее распространён интерфейс подключения SATA, однако встречается и устаревший интерфейс IDE, особенно в старых ноутбуках. В субноутбуках довольно широко используются т.н. твердотельные жёсткие диски (SSD), разработанные на основе flash-памяти.

Оптический привод (CD/DVD) ноутбука лишён механики, выдвигающей лоток, поэтому его удалось сделать настолько тонким при сохранении всех функций полноценного привода. Большинство современных приводов имеют стандарт DVD-RW, однако в дорогих мультимедийных ноутбуках часто можно встретить привод стандарта Blu-ray.

2.9 Технические характеристики

Ноутбук ASUS N53SM

- Дисплей: 15.6-дюймовый, глянцевый с разрешением 720p (1366x768)

- Операционная система: Windows 7 Максимаьная 64-bit

- Процессор: Intel Core i7-2670QM, четырехъядерный (2.2 ГГц, до 3.1 ГГц в режиме Turbo Boost, 6 Мб кэш, 45W TDP)

- Чипсет: Intel® HM65 Express Chipset

- Видеокарта: Nvidia GeForce GT 630M, 2Гб памяти

- Оперативная память: 8Гб DDR3-1333 RAM (максимально)

- Жесткий диск: 750Гб 5400об/мин (Seagate Momentus; ST9750423AS)

- Беспроводная сеть: Atheros AR9002WB-1NG, встроенный Bluetooth

- Встроенная веб-камера с разрешением 720p

- DVD-привод: Internal tray-load (DS8A8SH)

- Кард-ридер: 3 -in-1 card reader ( SD/ MS/ MMC)

- Батарея: 6-разрядная, литий-ионная (56Вт/ч, 5200мА)

- Вес: 2,72 кг

- Габариты: 391 x 267 x 27.9~38 мм

Заключение

В последние годы возникает концепция распределенных систем управления народным хозяйством, где предусматривается локальная обработка информации. Для реализации идеи распределенного управления необходимо создание для каждого уровня управления и каждой предметной области автоматизированных рабочих мест (АРМ) на базе профессиональных персональных ЭВМ.

Анализируя сущность АРМ, специалисты определяют их чаще всего как профессионально-ориентированные малые вычислительные системы, расположенные непосредственно на рабочих местах специалистов и предназначенные для автоматизации их работ.

Для каждого объекта управления нужно предусмотреть автоматизированные рабочие места, соответствующие их функциональному назначению. Однако принципы создания АРМ должны быть общими: системность, гибкость, устойчивость, эффективность.

Согласно принципу системности, АРМ следует рассматривать как системы, структура которых определяется функциональным назначением.

Принцип гибкости означает приспособляемость системы к возможным перестройкам, благодаря модульности построения всех подсистем и стандартизации их элементов.

Принцип устойчивости заключается в том, что система АРМ должна выполнять основные функции независимо от воздействия на нее внутренних и внешних возможных факторов. Это значит, что неполадки в отдельных ее частях должны быть легко устранимы, а работоспособность системы- быстро восстановима.

Эффективность АРМ следует рассматривать как интегральный показатель уровня реализации приведенных выше принципов, отнесенного к затратам по созданию и эксплуатации системы.

Библиографический список

1. Аладышев А.В. Аппаратное обеспечение персонального компьютера [Текст]: / А.В. Аладышев; М-во здравоохранения РФ, Алт. Гос. Мед. Ун-т.- Барнаул: Азбука, 2004. - 47 с.

2. Гук М. Аппаратные интерфейсы ПК [Текст]: энциклопедия / М. Гук. - СПб. И др.: Питер, 2002. - 527 с.

3. Крейнак Джо Персональный компьютер: [Пер. с англ.] / Джо Крейнак. - М.: АСТ: Астрель, 2004. - 397 с.

4. Магда Ю.С. Аппаратное обеспечение и эффективное программирование/ Ю. Магда. - СПб. [и др.]: Питер, 2007. - 352 с.

5. Соломенчук В.Г. «Железо» ПК 2005 [Текст] / В. Соломенчук, П. Соломенчук. - СПб.: БХВ-Петербург, 2005. - 468с .

6. Турчанинов В.В. Персональный компьютер: самоучитель [Текст]: учебное пособие / В.В. Турчанинов. - [3-е изд.].- М.: Познават. кн. Плюс: Ред. «Компьютер. лит.», 2002. - 534 с.

Размещено на Allbest.ru