Prezentacja programu PowerPoint

1
Budowa i dzialanie komputera PC
2
KOMPUTER JEDNOSTKA CENTRALNA URZADZENIA
ZEWNETRZNE JEDNOSTKA CENTRALNA PAMIEC
OPERACYJNA PROCESOR

urzadzenia wejsciowe URZADZENIA
ZEWNNETRZNE urzadzenia wyjsciowe

urzadzenia wejsciowo - wyjsciowe
3
Niezbedne elementy skladowe jednostka centralna
monitor klawiatura
Jednostka centralna plyta glówna procesor
wentylator procesora
pamiec operacyjna zasilacz dysk
twardy
karta graficzna obudowa
Peryferia wewnetrzne stacja dyskietek naped
optyczny
nagrywarka karta dzwiekowa karta sieciowa
kontroler
SCSI karta telewizyjna
Peryferia zewnetrzne mysz (lub
Trackball/TrackPoint/TouchPad)
drukarka ploter skaner
mikrofon modem
glosniki sluchawki dzojstik GamePad
zasilacz
UPS listwa antyprzepieciowa
4
Podstawowe elementy
5
Plyta glówna
6
Chipset
Chipsety sa ukladami scalonymi stanowiacymi
integralna czesc plyty glównej. Ich liczba moze
byc rózna i w zaleznosci od typu waha sie od
jednego do kilku sztuk ( np. SIS 5571 -
pojedynczy uklad, Intel 430 FX Triton - cztery
uklady scalone). Od strony funkcjonalnej chipset
sklada sie z wielu modulów, których zadaniem jest
integracja oraz zapewnienie wspólpracy
poszczególnych komponentów komputera (procesora,
dysków twardych, monitora, klawiatury, magistrali
ISA, PCI, pamieci DRAM, SRAM i innych). Trzon
kazdego chipsetu stanowi -kontroler
CPU, -kontroler pamieci operacyjnej RAM,
-kontroler pamieci cache, -kontroler magistral
ISA, PCI i innych.
7
Dodatkowo chipset moze integrowac nastepujace
elementy -kontroler IDE, SCSI, FDD i
innych, -kontroler klawiatury (KBC), przerwan
IRQ, kanalów DMA, -uklad zegara rzeczywistego
(RTC), -uklady zarzadzania energia -kontroler
ukladów wejscia / wyjscia Centronix, RS232, USB
i innych, -kontroler takich interfejsów jak
AGP, UMA, adapterów graficznych i muzycznych.
8
Bios
9
Bios i jego rola
BIOS jest to skrót od "Basic Input Output
System"- podstawowy system Wejscia /Wyjscia.
Najnizszy poziom oprogramowania komputera
umozliwiajacy dzialanie innych programów i
operacji wykonywanych przez komputer . BIOS jest
lacznikiem miedzy sprzetem a uruchamianymi
programami. Procedura BIOS-u zostala zapisana w
pamieci stalej komputera , w odpowiednich
ukladach scalonych , w postaci rozkazów jezyka
maszynowego. Procedury te mozna odczytac ale nie
mozna ich zmodyfikowac
Programy znajdujace sie w BIOS-ie dziela sie na
dwie grupy -programy testujaco-inicjujace prace
komputera, -programy zawierajace procedury
sterujace róznymi elementami komputera, jak np.
napedami dyskowymi , urzadzeniami wejscia/
wyjscia.
BIOS steruje wspólpraca wszystkich podstawowych
funkcji komputera z systemem operacyjnym.
Troszczy sie miedzy innymi o to, by sygnaly
wychodzace z klawiatury przetwarzane byly do
postaci zrozumialej dla procesora. BIOS posiada
wlasna, choc niewielka pamiec, w której sa
zapisane informacje na temat daty, czasu oraz
dane na temat wszystkich urzadzen zainstalowanych
w komputerze
10
Zlacza
ISA - Industry Standard Architecture bus
PCI - Peripheral Component Interconnect
Magistrala komunikacyjna sluzaca do
przylaczania urzadzen do plyty glównej. Po raz
pierwszy zostala publicznie zaprezentowana w
czerwcu 1992r.

11
Porty Graficzne
AGP Accelerated Graphics Port
Rodzaj zmodyfikowanej magistrali PCI opracowanej
przez firme Intel. Jest to 32-bitowa magistrala
PCI zoptymalizowana do szybkiego przesylania
duzych ilosci danych pomiedzy pamiecia operacyjna
a karta graficzna
AGP 1.0 lub AGP 1x, uzywa 32-bitowej szerokosci
magistrali przy taktowaniu 66 MHz i napieciu 1.5
V lub 3.3 V. Maksymalny transfer jest ograniczony
do 266 MB/s. AGP 2x uzywa wciaz magistrali o
szerokosci 32 bitów i taktowania 66 MHz lecz
transfer odbywa sie tu na obu zboczach sygnalu
zegarowego (efektywna czestotliwosc 133 MHz) co
umozliwia transfer na poziomie 533 MB/s. Napiecie
jest identyczne jak w AGP 1x. AGP 4x posluguje
sie taktowaniem 133 MHz i transferem na obu
zboczach i w rezultacie maksymalny transfer 1066
MB/s. Napiecie zredukowano do 1.5 V. AGP 8x to
transfer na obu zboczach ale przy czestotliwosci
266 MHz transfer 2133 MB/s. Standard ten obniza
napiecie do 0.8 V.
PCI Express (3GIO - 3rd generation I/O)
szeregowa magistrala sluzaca do podlaczania
urzadzen do plyty glównej.
12
Porty (zlacza, przylacza)
W komputerze na plycie glównej znajduja sie
zlacza dla procesora, pamieci operacyjnej, kart
rozszerzajacych (np. PCI), urzadzen skladujacych
(dyski twarde, napedy optyczne, ...) i zasilacza
oraz dla niektórych urzadzen zewnetrznych (port
szeregowy, port równolegly, USB, zlacze
klawiatury, zlacze myszy).
RS-232 jest stykiem przeznaczonym do szeregowej
transmisji danych. Specyfikacja opisuje 25
styków. Najbardziej popularna wersja tego
standardu, RS-232-C pozwala na transfer na
odleglosc nie przekraczajaca 15 m z szybkoscia
maksymalna 20 kbit/s.
Port równolegly (ang. Parallel Port) jeden z
portów komunikacyjnych komputera. Obok portu
szeregowego jeden z najczesciej stosowanych. Port
ten umozliwia równolegly przesyl n bitów, co w
porównaniu z transmisja szeregowa znacznie
przyspiesza transfer.
13
USB (ang. Universal Serial Bus - uniwersalna
magistrala szeregowa) to typ zlacza,
pozwalajacego na podlaczanie do komputera
urzadzen cyfrowych (takich jak kamery video,
aparaty fotograficzne, skanery, drukarki, itp).
Urzadzenia USB mozemy podzielic ze wzgledu na
zgodnosc z przyjetymi specyfikacjami na 1.1
Urzadzenia spelniajace warunki tej specyfikacji
moga pracowac z prekosciami 1.5 Mbit/s
lub 12 Mbit/s 2.0 Urzadzenia zgodne z warunkami
nowej specyfikacji moga pracowac z
predkoscia 480 Mbit/s
PS/2 (Personal System/2) to port komunikacyjny
opracowany przez firme IBM. Jest on odmiana portu
szeregowego przeznaczona do podlaczania
klawiatury i myszy.
14
Pamieci rodzaje i definicje
Na poziomie logicznym pamiec jest to zbiór
komórek, zapisanych ciagiem zero-jedynkowym o
okreslonej dlugosci (taki ciag nazywamy slowem).
Komórki pamieci sa ponumerowane, a numer komórki
nazywa sie adresem. Procesor komunikuje sie z
pamiecia operacyjna i wykonuje rozkazy pobrane z
programu zawartego w pamieci.
Pamieci dzieli sie ze wzgledu na ulotnosc
pamieci ulotne przechowuja dane tak dlugo, jak
dlugo sa zasilane pamieci nieulotne zachowuja
informacje po odlaczeniu zasilania mozliwosci
zapisu i odczytu tylko do odczytu (zapis odbywa
sie w fazie produkcji) jednokrotnego
zapisu wielokrotnego zapisu nosnik
pólprzewodnikowy (uklad scalony) optyczny magnety
czny (w tym pamiec ferrytowa) papierowy np. karta
dziurkowana linia opózniajaca (np. pamiec
rteciowa)
15
Urzadzenia zaliczane do kategorii pamieci tasmy
i karty dziurkowane (obecnie juz praktycznie
nieuzywane) tasmy magnetyczne na szpulach i w
kasetach, bebny dyski twarde dyski optyczne
CD-ROM, CD-R, CD-RW
DVD, DVD-R, DVD(-RW) Dyskietki, dyski
magnetooptyczne rejestry procesora, pamiec
cache pamiec operacyjna czyli RAM i jej rózne
odmiany PRAM, MRAM, FRAM ROM - Read-Only Memory
(pamiec tylko do odczytu) PROM - Programmable
Read-Only Memory (programowalna pamiec tylko do
odczytu) EPROM - Erasable-Programmable Read-Only
Memory (kasowalno-programowalna pamiec tylko do
odczytu (kasowana swiatlem UV) EEPROM -
Electrically Erasable-Programmable Read-only
Memory (elektrycznie kasowalno-programowalna
pamiec tylko do odczytu (kasowana
elektrycznie) Flash EEPROM (Blyskawicznie
dzialajaca elektrycznie kasowalno-programowalna
pamiec tylko do odczytu kasowana elektrycznie)
16
Pamiec operacyjna
RAM Random Access Memory
Uklady pamieci RAM zbudowane sa z elektronicznych
elementów, które moga zapamietac swój stan. Dla
kazdego bitu informacji potrzebny jest jeden taki
uklad. W zaleznosci od tego czy pamiec RAM jest
tak zwana statyczna pamiecia (SRAM-Static RAM),
czy dynamiczna (DRAM-Dynamic RAM) zbudowana jest
z innych komponentów i soje dzialanie opiera na
innych zasadach. Pamiec SRAM jako element
pamietajacy wykorzystuje przerzutnik, natomiast
DRAM bazuje najczesciej na tzw. pojemnosciach
pasozytniczych (kondensator).
Rodzaje pamieci RAM
Fast Page Mode (FPM RAM) Czas dostepu wynosi
zazwyczaj 70 lub 60 ns. Uklady te charakteryzuja
sie niska - jak na dzisiejsze czasy -
wydajnoscia, dane przesylane sa jako seria
5-3-3-3 w cyklach pracy procesora.
Extented Data Output (EDO RAM) Obecnym
standardem w swiecie PC staly sie pamieci EDO.
Czas dostepu wynosi tutaj 70 i 60 ns. Coraz
czesciej spotyka sie takze uklady pracujace z
szybkoscia 50 ns, sa one szczególnie popularne w
nowszych kartach graficznych.
17
Burst Extended Data Output (BEDO
RAM) Rozwinieciem pamieci EDO jest BEDO RAM.
Zasadnicza zmiana w przypadku BEDO jest sposób, w
jaki dane przesylane sa po wyznaczeniu adresu.
Otóz dzieki temu, ze BEDO posiada wewnetrzny
licznik adresów, kontroler pamieci odwoluje sie
tylko do pierwszej komórki pamieci, a pozostale
bity przesyla samoczynnie uklad logiki. Jest to
tak zwane przesylanie w trybie burst
Synchroniczna DRAM (SDRAM) Nowsze plyty glówne
zbudowane na ukladach Intel Triton VX i TX oraz
VIA 580VP i 590VP potrafia wspólpracowac takze z
pamieciami SDRAM (Synchronous Dynamic RAM
SIMM-y kontra DIMM-y Opisywane wyzej rózne
rodzaje pamieci sa produkowane jako uklady
scalone. Jednak koniecznosc rozbudowy
wspólczesnych komputerów sprawia, ze nie jest
oplacalne wlutowywanie na stale ukladów
scalonych. Dlatego tez juz od dawna, pamieci sa
montowane w tak zwanych modulach.
Najpopularniejsze jak dotad moduly SIMM (Single
In Line Memory Module) oznaczaja sposób
zorganizowania kosci pamieci, a nie ich
rodzaj. Standard DIMM, nowy w swiecie PC, lecz
bardzo dobrze przez uzytkowników Macintoshy,
oznacza Dual In Line Memory Module. Szerokosc
danych modulów SIMM wynosi 32-bity, a DIMM
64-bity, dlatego tez w przypadku 64-bitowej
magistrali konieczne jest laczenie SIMM-ów w pary
dla odsadzenia pojedynczego banku. Fakt iz
pamieci SDRAM spotykane sa w modulach DIMM nie
oznacza, ze te dwa standardy sa ze soba tozsame.
Równie dobrze w 64-bitowym gniezdzie DIMM mozna
umiescic pamiec EDO lub FPM.
18
(No Transcript)
19
(No Transcript)
20
(No Transcript)
21
Dyski twarde
Twardy dysk jeden z typów urzadzen pamieci
masowej, wykorzystujacych nosnik magnetyczny do
przechowywania danych. Nazwa twardy dysk (hard
disk drive) powstala w celu odróznienia tego typu
urzadzen od tzw. miekkich dysków, czyli dyskietek
(floppy disk), w których nosnik magnetyczny
naniesiono na elastyczne podloze, a nie jak w
dysku twardym na sztywne. Pierwowzorem twardego
dysku jest pamiec bebnowa. Pierwsze dyski twarde
takie, jak dzisiaj znamy, wyprodukowala w latach
70-tych firma IBM. Byla to slynna seria o nazwie
Winchester. Obecnie sam wynalazca nie produkuje
juz dysków - w 2002 roku zawarl porozumienie
joint venture z firma Hitachi, na mocy którego
IBM prowadzi prace badawcze oraz sprzedaje
rozwiazania (systemy dyskowe jak ESS - Enterprise
Storage Systems), a Hitachi produkuje jednostki
dyskowe, jak tez i systemy dyskowe.
Dla dysków twardych najwazniejsze sa parametry
pojemnosc, szybkosc transmisji danych, czas
dostepu, predkosc obrotowa talerzy (obr/sek.)
oraz MTBF. Kilka dysków twardych mozna laczyc w
jedna logiczna calosc macierz dyskowa, dzieki
czemu mozna zwiekszyc niezawodnosc przechowywania
danych, dostepna przestrzen na dane, zmniejszyc
czas dostepu.
22
(No Transcript)
23
(No Transcript)
24
Interfejsy
ESDI (Enhanced Small Device Interface) -
opracowany przez firme Maxtor. Pozwalal na
wieksza pojemnosc dysków (powyzej 100 MB), czas
dostepu - kilkanascie sekund, transfer -
maksymalnie 3 MB/s. IDE (Integrated Drive
Electronics) - opracowany w 1987 r. Najbardziej
popularny, stosowany dzisiaj interfejs. Pozwala
na podlaczenie dwóch komponentów (HDD lub CD-ROM)
lub czterech w nowszej, rozszerzonej wersji
Enhanced IDE ATA - Advanced Technology Attachment
przepustowosc kontrolera moze wynosic PIO-0 -
4,1 MB/s, PIO-2 - 8,3 MB/s, PIO-3 (Fast ATA) -
13,3 MB/s, PIO-4 (Fast ATA-2) - 16,6 MB/s, Ultra
ATA - 33,3 MB/s, ATA 66 66 MB/s ATA100 100
MB/s
Bardzo wazne jest odpowiednie polaczenie dysku z
magistala. Na przyklad gdybysmy chcieli podlaczyc
nowoczesny dysk do starego kontrolera ISA, straty
na wydajnosci wynislyby 40 - 50 . SCSI (Small
Computer System Interface) - Podstawowa cecha
wyrózniajaca opracowana w 1986 roku specyfikacje
SCSI jest to, ze okresla ona standard magistrali
25
Wieksze polepszenie parametrów transmisji oferuje
uzywajaca 68-zylowego polaczenia odmiana
okreslana jako Wide SCSI. W trybie
synchronicznym umozliwia ona transmisje siegajaca
40 MB/s. Do podlaczenia adaptera wykorzystywana
jest przy tym 16- lub 32-bitowa magistrala
danych.
26
(No Transcript)
27
CD ROM
Red Book - z 1982 r. dla plyt CD Audio Yellow
Book - z 1984 r. z rozszerzeniem z 1989 r. dla
plyt odczytu CD-ROM i CD-ROM/XA Green Book - z
1987 r. dla rejestracji interaktywnych CD-I
White Book - z 1993 r. dla cyfrowego zapisu
sekwencji wideo Blue Book - z 1996 r. dla
multimedialnych zapisów domowych Orange Book - z
1990 r. z uzupelnieniem w 1995 r. dla plyt
zapisywalnych CD-R, CD-RW i CD-E
Plyta kompaktowa ma srednice 12 cm (4 i 3/4
cala), nieco ponad milimetr grubosci i wazy
okolo 14 g ( 1/2 uncji). Jak glosi plotka rozmiar
ten wybrano, dlatego, ze wlasnie na takim dysku
mozna bylo zmiescic ?Dziewiata Symfonie
Beethovena??
Dane te przechowywane sa w formie mikroskopijnych
rowków (ang. Pits) i miejsc plaskich ? brak rowka
(ang. Lands). Rowki maja zawsze ta sama glebokosc
i szerokosc, ale ich dlugosc i dlugosc przerw
rozdzielajacych je moze byc rózna. Pit ma okolo 1
mikrona szerokosci, zas pojedynczy dysk CD-ROM
zawiera w przyblizeniu 2,8 miliarda
Pits. Spiralna sciezka okraza dysk 20 000 razy i
ma dlugosc okolo 7 km. Jej odczyt odbywa sie
bezkontaktowo za pomoca promienia swietlnego
emitowanego przez laser.
28
(No Transcript)
29
(No Transcript)
30
DvD - Digital Versalite Disc
Dyski jednostronne jednowarstwowe ? o pojemnosci
4,7 GB (pierwsza generacja DVD), przypominajace w
duzym stopniu tradycyjne dyski CD-ROM, lecz o
podwyzszonej szybkosci transmisji. Dla nosników
przygotowanych przez branze rozrywkowa (filmy)
szybkosc transmisji wynosi 600 KB/s ? co
odpowiada czytnikom CD-ROM x4 Dla aplikacji
komputerowych szybkosc ta przekracza 1,3 MB/s ?
co jest porównywalne z czytnikiem CD-ROM x 10
dwuwarstwowe przeznaczone do nosników
wyposazonych w laser o dwu róznych stopniach
intensywnosci stopnia swiecenia. Maksymalna
pojemnosc tak upakowanej informacji wynosi 8,5 G
Dyski dwustronne jednowarstwowe, które
podczas odczytywania danych znajdujacych sie po
drugiej stronie plyty trzeba odwrócic. Laczna
pojemnosc dwóch stron plyty jest równa 9,4 GB
dwuwarstwowe, posiadajace cztery warstwy nosnika
optycznego o lacznej pojemnosci powyzej 17 GB ?
co wystarcza na odtwarzanie osmiogodzinnej
projekcji filmowej.
31
(No Transcript)
32
Na pierwszy rzut oka trudno odróznic dysk DVD od
klasycznego kompaktu. Jest on plastikowym
krazkiem o srednicy 120 mm i grubosci 1,2 mm,
który podobnie jak plyta CD wymaga lasera do
odczytu danych umieszczonych wzdluz spiralnej
sciezki. Dlaczego wiec na plycie DVD miesci sie
wielokrotnie wiecej informacji? Wynika to zmiany
struktury samego nosnika, której nie mozemy
zobaczyc golym okiem. W odróznieniu od plyty CD
zmniejszono odleglosc pomiedzy sciezkami ? z 1,6
lm do 0,74 lm. Zageszczono równiez dane na samej
sciezce. Odleglosc miedzy sasiednimi elementami
zmniejszono z 0,834 lm w CD do 0,4 lm w DVD.
33
(No Transcript)
34
(No Transcript)