Схема устройства компьютера впервые была предложена в 1946 году американским ученым Джоном фон Нейманом. Дж. фон Нейман сформулировал основные принципы работы ЭВМ, которые во многом сохранились и в современных компьютерах. Хоть компьютер и похож на человека по принципу своего устройства, но нельзя отождествлять «ум компьютера» с умом человека. Важное отличие в том, что работа компьютера строго подчинена заложенной в него программой, человек же сам управляет своими действиями. Программа – это указание на последовательность действий (команд), которую должен выполнить компьютер, чтобы решить поставленную задачу обработки информации.

Принципы фон Неймана: Принцип программного управления. Программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определённой последовательности. Принцип адресности. Основная память состоит из перенумерованных ячеек; процессору в любое время доступна любая ячейка. Принцип однородности памяти. Программы и данные хранятся в одной и той же памяти. Поэтому компьютер не различает, что хранится в данной ячейке памяти число, текст или команда. Над командами можно выполнять такие же действия, как и над данными.

Таким образом, компьютер представляет собой совокупность устройств и программ, управляющих работой этих устройств. Программный принцип работы компьютера, состоит в том, что компьютер выполняет действия по заранее заданной программе. Этот принцип обеспечивает универсальность использования компьютера: в определенный момент времени решается задача соответственно выбранной программе. Информация, обрабатываемая на компьютере, называется данными. Во время выполнения программы она находится во внутренней памяти.

Виды компьютеров: настольные: системный блок, клавиатура, монитор, портативный (ноутбук); карманный (КПК).

Системный блок состоит: электронные схемы, управляющие работой компьютера (микропроцессор, оперативная память, контроллеры устройств и т.д.), расположенные на системной плате; блок питания, преобразующий электропитание сети в постоянный ток низкого напряжения, подаваемый на электронные схемы компьютера; накопитель на жестком диске (винчестер); накопители (дисководы) для гибких и лазерных дисков и другое.

Общая функциональная схема компьютера

Процессор (микропроцессор) Центральный процессор (CPU Central Processing Unit), или микропроцессор, это основной функциональный компонент компьютера, который выполняет арифметические и логические операции, заданные программой, управляет вычислительным процессом и координирует работу всех устройств компьютера. Процессор состоит из: арифметико-логического устройства (АЛУ); устройства управления (УУ); регистров; кэш-памяти.

Характеристики микропроцессора тактовая частота, т.е. число элементарных операций, производимых процессором за 1 с. За 25 лет тактовая частота процессора увеличилась в 375 раз: от 4 МГц (процессор 8086, 1978 г.) до 3 ГГц (процессор Pentium IV, 2003 г.) и более. разрядность процессора определяется числом двоичных разрядов, которые процессор обрабатывает за один такт. Разрядность процессора увеличилась за 20 лет в 8 раз. Часто уточняют разрядность процессора и пишут 64/32, это означает, что процессор имеет 64- разрядную шину данных и 32-разрядную шину адреса.

Оперативная память Оперативная память (ОЗУ) память с произвольным доступом это быстрое запоминающее устройство не очень большого объема, непосредственно связанное с процессором и предназначенное для записи, считывания и хранения выполняемых программ и данных, обрабатываемых этими программами.

Оперативная память Оперативная память (RAM Random Access Memory память с произвольным доступом) представляет собой множество ячеек, причем каждая ячейка имеет свой уникальный двоичный адрес (нумерация ячеек начинается с нуля). Каждая ячейка памяти име­ет объем 1 байт, следовательно, максимальный объем адресуемой памяти для процессоров равен байт = Кбайт = 4096 Мбайт = 4 Гбайт.

Регистры это внутренняя память процессора. Регистров немного (у IBM PC их 14). Каждый из регистров служит своего рода черновиком, используя который процессов выполняет расчеты и сохраняет промежуточные результаты. Полученные результаты переписываются из регистров в ячейки оперативной памяти.

Кэш-память Кэш-память (cache), или сверхоперативная память, очень быстрое ЗУ небольшого объема, которое используется при обмене данными между процессором и оперативной памятью для компенсации разницы в скорости обработки информации процессором и несколько менее быстродействующей оперативной памятью. Современные микропроцессоры имеют встроенную кэш-память, так называемый кэш первого уровня, емкостью от 32 до 128 Кбайт. Кроме того, на системной плате компьютера может быть установ­ лен кэш второго уровня емкостью 512 Кбайт и выше.

Постоянная память Постоянная память (ROM Read Only Memory память только для чтения) энергонезависимая память, используемая для хранения данных, которые никогда не потребуют изменения. Содержание памяти специальным образом «зашивается» в устройстве при его изготовлении для постоянного хранения. Из постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) данные можно только читать. Прежде всего в ПЗУ записывают программу управления работой самого процессора. В ней находятся программы управления дисплеем, клавиатурой, принтером, внешней памятью, программы запуска и остановки компьютера, тестирования устройств.

Перепрограммируемая постоянная память Перепрограммируемая постоянная память (Flash Memory) энергонезависимая память, допускающая многократную перезапись своего содержимого. Важнейшая микросхема постоянной памяти, или Flash- памяти, модуль BIOS. BIOS (Basic Input/Output System базовая система ввода-вывода) совокупность программ, предназначенных для автоматического тестирования устройств после включения питания компьютера и загрузки операционной системы в оперативную память.

CMOS-память CMOS RAM это память с невысоким быстродействием и минимальным энергопотреблением от батарейки. Она используется для хранения информации о конфигурации и составе оборудования компьютера, а также о режимах его работы. Содержимое CMOS изменяется специальной программой Setup, находящейся в BIOS.

Видеопамять Видеопамять VRAM разновидность оперативного ОЗУ, в котором хранятся закодированные изображения. Это ЗУ организовано так, что его содержимое доступно сразу двум устройствам процессору и монитору, поэтому изображение на экране меняется одновременно с обновлением видеоданных в памяти.

Контроллеры (адаптеры) Для работы компьютера необходим обмен информацией между оперативной памятью и внешними устройствами. Такой обмен называется вводом-выводом. Но этот обмен не происходит непосредственно, так как между любым внешним устройством и оперативной памятью в компьютере имеются два промежуточных звена. Для каждого внешнего устройства в компьютере имеется электронная схема, которая им управляет. Эта схема называется контроллером, или адаптером.

Системная магистраль (шина) Все контроллеры и адаптеры взаимодействуют с микропроцессором и оперативной памятью через системную магистраль передачи данных, которую обычно называют шиной. Для того чтобы можно было соединить друг с другом различные устройства компьютера, они должны иметь одинаковый интерфейс (от англ. inter между + face лицо). Для согласования интерфейсов периферийные устройства подключаются к шине не напрямую, а через свои контроллеры (адаптеры) и порты.

Последовательные порты Передают электрические импульсы, несущие информацию в машинном коде, последовательно один за другим. Обозначаются последовательные порты как СОМ1 и COM2, а аппаратно реализуются с помощью 25-контактного и 9-контактного разъемов, которые выведены на заднюю панель системного блока. К последовательным портам обычно подключаются мышь и модем. Последовательный порт обменивается данными с процессором побайтно, а с внешними устройствами побитно.

Параллельные порты Передает одновременно восемь электрических импульсов, несущих информацию в машинном коде. Обозначается параллельный порт как LPT, а аппаратно реализуется в виде 25-контактного разъема на задней стенке системного блока. Параллельный порт реализует более высокую скорость передачи информации, чем последовательные порты, и используется для подключения принтера. Параллельный порт получает и посылает данные побайтно.

Порт USB USB (Universal Serial Bus универсальная последовательная шина), который обеспечивает высокоскоростное подключение к компьютеру сразу нескольких периферийных устройств (сканеры, циф­ровые камеры и др.).

Внешняя память Основной функцией внешней памяти компьютера является способность долговременно хранить большой объем информации (программы, документы, аудио- и видеоклипы и т.д.). Устройство, которое обеспечивает запись/считывание информации, называется накопителем.

Внешняя память накопители на гибких магнитных дисках (НГМД), накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД), компакт-диски, магнитные ленты (стримеры), Flash memory/

Накопители на гибких магнитных дисках Гибкий диск (floppy disk), или дискета, носитель небольшого объема информации, представляющий собой гибкий пластиковый диск в защитной оболочке. Он используется для переноса данных с одного компьютера на другой. Информация записывается по концентрическим дорожкам (трекам), которые делятся на секторы. Число дорожек и секторов зависит от типа и формата дискеты. Сектор хранит минимальную порцию информа­ции, которая может быть записана на диск или считана с него. Емкость сектора постоянна и составляет 512 байт.

Накопители на гибких магнитных дисках В настоящее время наибольшее распространение получили дискеты со следующими характеристиками: диаметр 3,5 дюйма (89 мм); емкость 1,44 Мбайт; число дорожек 80; число секторов на дорожках – сектор, 2 - трек

Накопители на гибких магнитных дисках Гибкий диск (floppy disk), или дискета, носитель небольшого объема информации, представляющий собой гибкий пластиковый диск в защитной оболочке. Он используется для переноса данных с одного компьютера на другой. Информация записывается по концентрическим дорожкам (трекам), которые делятся на секторы. Число дорожек и секторов зависит от типа и формата дискеты. Сектор хранит минимальную порцию информа­ции, которая может быть записана на диск или считана с него. Емкость сектора постоянна и составляет 512 байт.

Накопители на гибких магнитных дисках Накопитель связан с процессором через контроллер гибких дисков. В последнее время появились трехдюймовые дискеты, которые могут хранить до 3 Гбайт информации. Они изготавливаются по новой технологии Nano2 и требуют специального оборудования для чтения и записи.

Накопители на жестких магнитных дисках HDD (Hard Disk Drive) или винчестер, это наиболее распространенное запоминающее устройство большой емкости, в котором носителями информации являются круглые алюминиевые пластины, обе поверхности которых покрыты слоем магнитного материала толщиной 1,1 мкм, а также слоем смазки для предохранения головки от повреждения при ее опускании и подъеме на ходу. Винчестер используется для постоянного хранения информации программ и данных. Как и у дискеты, рабочие поверхности пластин разделены на кольцевые концентрические дорожки, а дорожки на секторы.

Накопители на жестких магнитных дисках Винчестеры имеют очень большую емкость 50, 80, 100 Гбайт. В отличие от дискеты жесткий диск вращается непрерывно. Винчестер связан с процессором через контроллер жесткого диска. Все современные накопители снабжаются встроенным кэшем (обычно 24 Мбайт), который существенно повышает их производительность. Использование современных контроллеров жестких дисков с прямым доступом к оперативной памяти UltraDMA-133 (Direct Memory Access прямой доступ к памяти) позволяет достигать скорости обмена данными между жесткими дисками и оперативной памятью до 133 Мбайт/с (обычный показатель 1012 байт/с).

Носители информации на компакт-дисках CD-ROM (Compact Disk – компактный диск - Recordable) CD-RW (Compact Disk Rewriter/Writeг) DVD-ROM (Digital Versatile Disc цифровой многоцелевой диск - Recordable) DVD-RW (Digital Versatile Disc Rewriter/Writeг) CD-ROM и DVD-ROM: а внешний вид; б - запись информации на дисках CD-ROM и DVD-ROM 1,6 мкм (промежуток)

Носители информации на компакт-дисках В процессе считывания информации с лазерных дисков луч лазера, установленного в дисководе, падает на поверхность вращающегося диска и отражается. Так как поверхность лазерного диска имеет участки с различными коэффициентами отражения, то отраженный луч также меняет свою интенсивность (логические 0 или 1). В процессе записи информации на лазерные диски для создания участков поверхности с различными коэффициентами отражения применяются различные технологии от простой штамповки до изменения отражающей способности участков поверхности дисков мощным лазером.

Носитель информации CD-ROM Compact Disk Read­only Memory компакт-диск, с которого можно только читать. CD-ROM представляет собой прозрачный полимерный диск диаметром 12 см и толщиной 1,2 мм, на одну сторону которого напылен светоотражающий слой алюминия, защищенный от повреждений слоем прозрачного лака. Информация на диске представляется в виде последовательности впадин (углублений в диске) и выступов (их уровень соответствует поверхности диска), расположенных на спиральной дорожке, выходящей вблизи оси диска. На каждом дюйме по радиусу диска размещается 16 тыс. витков спиральной дорожки. Для сравнения: на поверхности жесткого диска на каждом дюйме по радиусу помещается лишь несколько сотен дорожек. Емкость CD достигает 780 Мбайт.

Носитель информации DVD-ROM имеют тот же размер, что и обычные CD, но вмещают больше информации от 4,7 Гбайт и более, так как информация может быть записана с двух сторон, в два слоя на каждой стороне, а сами дорожки имеют меньшую толщину.

Накопители информации CD-ROM (Compact Disk Recordable) – для чтения CD; CD-RW (Compact Disk Rewriter/Writeг) - для многократной записи информации на CD; DVD-ROM (Digital Versatile Disc Recordable) – для чтения DVD; DVD-RW (Digital Versatile Disc Rewriter/Writeг) - для многократной записи информации на DVD.

Накопители на магнитной ленте (стримеры) Стример (tape streamer) устройство для резервного копирования больших объемов информации. В качестве носителя здесь применяются кассеты с магнитной лентой емкостью Гбайт и больше. Встроенные в стример средства аппаратного сжатия позволяют автоматически уплотнять информацию перед ее записью и восстанавливать после считывания, что увеличивает объем сохраняемой информации. Недостатком стримеров является их сравнительно низкая скорость записи, поиска и считывания информа­ции.

Flash memory Flash-накопители имеют встроенную карту памяти объемом от 64 Мб до 32 Гб, пользующиеся большим спросом благодаря своей компактности.

По оценкам специалистов, объем информации, фиксируемой на различных носителях, превышает 1 Эбайт в год (10 18 байт/год). Примерно 80 % этой информации хранится в цифровой форме на магнитных и оптических носителях и только 20 % на аналоговых носителях (бумага, магнитные ленты, фото- и кинопленки). Если всю записанную в 2000 г. информацию распределить на всех жителей планеты, то на каждого человека придется по 250 Мбайт, а для ее хранения потребуется 85 млн жестких магнитных дисков по 20 Гбайт.

Устойчивость к повреждениям достаточно высока у аналоговых носителей, повреждение которых приводит к потере информации только на поврежденном участке. Поврежденная часть фотографии не лишает возможности видеть оставшуюся часть, повреждение участка магнитной ленты приводит лишь к временному пропаданию звука и т.д.; цифровые носители гораздо более чувствительны к повреждениям, даже утеря одного бита данных на магнитном или оптическом диске может привести к невозможности считать файл, т.е. к потере большого объема данных.

Устойчивость к повреждениям Наиболее долговременным носителем информации является молекула ДНК, которая в течение десятков тысяч (существования человека) и миллионов лет (существование некоторых живых организмов) сохраняет генетическую информацию данного вида. Аналоговые носители способны сохранять информацию в течение тысячелетий (египетские папирусы и шумерские глиняные таб­лички), сотен (бумага) и десятков лет (магнитная лента, фото- и кинопленка). Цифровые носители появились сравнительно недавно и поэтому об их долговременности можно судить только по оценкам специалистов. По экспертным оценкам, при правильном хранении оптические носители способны хранить информацию сотни лет, а магнитные десятки лет.

Клавиатура Устройство для ввода информации в компьютер и подачи управляющих сигналов. Оно содержит стандартный набор клавиш печатающей машинки и некоторые дополнительные клавиши: управляющие клавиши, функциональные клавиши, клавиши управления курсором, а также малую цифровую клавиатуру. Стандартная клавиатура имеет 101 клавишу и подключается к специальному разъему на системном блоке. Курсор светящийся символ на экране монитора, указывающий позицию, на которой будет отображаться следующий вводимый с клавиатуры знак. Все символы, набираемые на клавиатуре, немедленно отображаются на мониторе в позиции курсора.

Клавиатура содержит встроенный микроконтроллер (местное устройство управления), который выполняет следующие функции: последовательно опрашивает клавиши, считывая введенный сигнал и вырабатывая двоичный скан-код клавиши; управляет световыми индикаторами клавиатуры; проводит внутреннюю диагностику неисправностей; осуществляет взаимодействие с центральным процессором через порт ввода-вывода клавиатуры.

Клавиатура Имеет встроенный буфер промежуточную память малого размера, куда помещаются введенные символы. В случае переполнения буфера нажатие клавиши будет сопровождаться звуковым сигналом это означает, что символ не введен (отвергнут). Работу клавиатуры поддерживают специальные программы, «зашитые» в BIOS, а также драйвер клавиатуры, который обеспечивает возможность ввода русских букв, управление скоростью работы клавиатуры и др. Все более популярными становятся клавиатуры на инфракрасных лучах, не требующие подключения к системному блоку. Передача сигналов с такой клавиатуры осуществляется по принципу, аналогичному дистанционному управлению.

Манипуляторы: мышь, джойстик, трекбол, тачпад, дигитайзер это специальные устройства, используемые для управления курсором.

Манипулятор типа «мышь» имеет вид небольшой коробки, полностью помещающейся на ладони; связана с компьютером кабелем через специальный блок - адаптер, и ее движения преобразуются в соответствующие перемещения курсора по экрану дисплея. В оптико-механических манипуляторах основным функциональным элементом является массивный шар (металлический, покрытый резиной). У мыши он вращается при перемещении ее корпуса по горизонтальной поверхности, а у трекбола вращается непосредственно рукой. Вращение шара передается двум пластмассовым валам, положение которых с большой точностью считывается инфракрасными парами светоизлучателяфотоприемник а и затем преобразуется в электрический сигнал, управляющий движением указателя мыши на экране монитора.

Манипулятор типа «мышь» Манипуляторы обычно имеют две кнопки управления, которые используются при работе с графическим интерфейсом программ, а также дополнительная кнопка-колесо, которая предназначена для прокрутки вверх или вниз не помещающегося целиком на экране изображения, текста или WEB-страницы.

Манипулятор типа «мышь» Манипуляторы могут подключаться к компьютеру тремя различными способами: с использованием последовательного порта СОМ, с использованием специального маленького круглого 5-контактного разъема PS/2, с использованием универсального USB-порта.

Джойстик Обычно это стержень-ручка, отклонение которой от вертикального положения приводит к передвижению курсора в соответствующем направлении по экрану монитора. Часто применяется в компьютерных играх. В некоторых моделях в джойстик монтируется датчик давления: чем сильнее пользователь нажимает на ручку, тем быстрее движется курсор по экрану дисплея.

Трекбол небольшая коробка с шариком, встроенным в верх­ нюю часть его корпуса. Пользователь рукой вращает шарик и перемещает соответственно курсор.

Тачпад (сенсорная панель) представляет собой панель прямоугольной формы, чувствительную к нажатию пальцев. играет ту же роль, что и мышь, но является более компактным, не требующим пространственного перемещения устройством ввода.

Тачпад Идеально подходит для портативных компьютеров, встраивают непосредственно в клавиатуру для настольного компьютера. Прикоснувшись пальцем к поверхности тачпада и перемещая его, пользователь может маневрировать курсором также, как и при использовании мыши. Нажатие на поверхность тачпада эквивалентно нажатию на кнопку мыши.

Дигитайзер при перемещении пера по планшету фиксируются его координаты в близко расположенных точках, которые затем преобразуются в компьютере в требуемые единицы измерения. устройство для преобразования готовых изображений (чертежей, карт) в цифровую форму; представляет собой плоскую панель планшет, располагаемую на столе, и специальный инструмент перо, с помощью которого указывается позиция на планшете;

Сканер используется для оптического ввода в компьютер и преобразования в цифровую форму изображений (фотографий, рисунков, слайдов), а также текстовых документов.

Сканер Сканируемое изображение освещается белым светом (черно-белые сканеры) или тремя цветами (красным, зеленым и синим). Отраженный свет проецируется на линейку фотоэлементов, которая движется, последовательно считывает изображение и преобразует его в компьютерный формат. Если при помощи сканера вводится текст, то компьютер воспринимает его как картинку, а не как последовательность символов. Для преобразования такого графического текста в обычный символьный формат используют программы оптического распознавания образов.

Сканер Такие программы способны распознавать текстовые документы на различных языках, представленные в различных формах (например, в виде таблиц) и с различным качеством печати (начиная с машинописных документов). Существуют планшетные и ручные сканеры. Планшетные сканеры могут поставляться вместе со специальным слайд-модулем, предназначенным для сканирования слайдов. Разрешающая способность сканеров составляет от 300 dpi (от англ. dot per inch точек на дюйм) и выше, т.е. на полоске изображения длиной 1 дюйм сканер может распознать 600, 800 и 1200 точек. Сканеры подключаются к компьютеру различными способами: с помощью SCSI-адаптеров, к параллельному или USB-портам компьютера.

Цифровые камеры В последние годы все большее распространение получают цифровые камеры (видеокамеры и фотоаппараты). Цифровые камеры позволяют получать видеоизображение и фотоснимки непосредственно в цифровом (компьютерном) формате. Цифровые видеокамеры могут быть постоянно подключены к компьютеру и обеспечивать запись видеоизображения на жесткий диск или его передачу по компьютерным сетям.

Цифровые камеры Цифровые фотоаппараты позволяют получать высококачественные фотографии, для хранения которых используются специальные модули памяти или жесткие диски очень маленького размера. Запись изображений на жесткий диск компьютера может осуществляться с помощью подключения камеры к USB-порту компьютера.

ТВ-тюнер Если установить в компьютер специальную плату (ТВ-тюнер) и подключить к ее входу телевизионную антенну, то появится возможность просматривать телевизионные передачи непосредственно на компьютере.

Монитор Устройство визуального отображения информации (в виде текста, таблиц, рисунков, чертежей и т.д.). Монитор является универсальным устройством вывода информации и подключается к видеокарте, которая устанавливается в слот расширения системной платы в системном блоке. Изображение в компьютерном формате (в виде последовательностей нулей и единиц) хранится в видеопамяти, размещенной на видеокарте. Изображение на экране монитора формируется путем считывания содержимого видеопамяти компьютера и отображения его на экран.

Мониторы на электронно- лучевой трубке (ЭЛТ) Используется в настольных компьютерах. Мониторы могут иметь различный размер экрана. Размер диагонали экрана измеряется в дюймах и обычно составляет 14, 15, 17 и более дюймов.

Мониторы на электронно- лучевой трубке (ЭЛТ) Размер экрана определяет разрешающую способность (число цветовых точек по вертикали и горизонтали) монитора в стандартном режиме: 14 дюймов 640x480; 15 дюймов 800x600; 17 дюймов 1024x768. Основной элемент такого монитора электронно-лучевая трубка. Изображение на экране монитора создается пучком электронов, излучаемых электронной пушкой. В современных мониторах обновление изображения происходит обычно с частотой 75 и более раз в секунду, что обеспечивает комфортность восприятия изображения пользователем компьютера (человек не замечает мерцания изображения).

Жидкокристаллические (ЖК) мониторы Жидкие кристаллы это особое состояние некоторых органических веществ, в котором они обладают текучестью и свойством образовывать пространственные структуры, подобные кристаллическим.

Жидкокристаллические (ЖК) мониторы Жидкие кристаллы могут изменять свою структуру и светооптические свойства под действием электрического напряжения. Меняя с помощью электрического поля ориентацию групп кристаллов и используя введенные в жидкокристаллический раствор вещества, способные излучать свет под воздействием электрического поля, можно создавать высококачественные изображения, передающие более 15 млн цветовых оттенков.

Жидкокристаллические (ЖК) мониторы Большинство ЖК-мониторов использует тонкую пленку из жидких кристаллов, помещенную между двумя стеклянными пластинами. Заряды передаются через так называемую пассивную матрицу сетку невидимых нитей, горизонтальных и вертикальных, создавая в месте пересечения нитей точку изображения (несколько размытого из-за того, что заряды проникают в соседние области жидкости).

Жидкокристаллические (ЖК) мониторы Современные ЖК-мониторы имеют разрешение 640x480, 1280x1024 или 1024x768 точек. Таким образом, экран имеет от 1 до 5 млн точек, каждая из которых управляется соб­ственным транзистором. По компактности ЖК-мониторы не знают себе равных. Они занимают в раза меньше места, чем ЭЛТ- мониторы, и во столько же раз легче; потребляют гораздо меньше электроэнергии и не излучают электромагнитных волн, отрицательно воздействующих на здоровье людей.

Текстовый режим монитора При работе некоторых программ или операционной системы MS- DOS экран монитора используется в текстовом режиме, т.е. экран монитора условно разбивается на отдельные участки - знакоместа, чаще всего на 25 строк по 80 символов (знакомест). В каждое знакоместо может быть выведен один из 256 заранее заданных символов. В число этих символов входят большие и малые латинс­кие буквы, цифры, символы: - #$%-&*()_ + | ' - = \ {}[]:;'".? /, а также псевдографические символы, используемые для вывода на экран таблиц и диаграмм, построения рамок вокруг участков экрана и т.д.

Видеокарта Кроме монитора для получения качественного изображения важны и характеристики видеокарты. Видеокарта это электронная плата, которая обрабатывает видеоданные (текст и графику) и управляет работой дисплея. Она содержит видеопамять, регистры ввода-вывода и модуль BIOS. Видеокарта посылает в дисплей сигналы управления яркостью лучей и сигналы развертки изображения.

Видеокарта Наиболее распространенная видеокарта адаптер SVGA (Super Video Graphics Array супервидеографический массив), который может отображать на экране дисплея 1280 х 1024 пикселов при 256 цветах и 1024x768 пикселов при 16 млн цветах.

Видеокарта С увеличением числа приложений, использующих сложную графику и видео, наряду с традиционными видеоадаптерами широко используются разнообразные устройства компьютерной обработки видеосигналов: графические акселераторы (ускорители) специализированные графические сопроцессоры, увеличивающие эффективность видеосистемы. Их применение освобождает центральный процессор от большого объема операций с видеоданными, так как акселераторы самостоятельно вычисляют, какие пикселы отображать на экране и каковы их цвета; фрейм-грабберы, которые позволяют отображать на экране компьютера видеосигнал от видеомагнитофона, камеры, лазерного проигрывателя, с тем чтобы захватить нужный кадр в память и впоследствии сохранить его в виде файла.

Принтер печатающее устройство, которое осуществляет вывод из компьютера закодированной информации в виде печатных копий текста или графики. Существуют тысячи наименований принтеров, но основных видов принтеров три: матричный, лазерный и струйный.

Матричный принтер Принтер ударного действия. Печатающая головка матричного принтера состоит из вертикального столбца маленьких игл (обычно 9 или 24), которые под воздействием магнитного поля выталкиваются из головки и ударяют по бумаге (через красящую ленту). Перемещаясь, печатающая головка оставляет на бумаге строку символов. Недостатками этих недорогих принтеров являются их шумная и медленная работа, а также невысокое качество печати.

Лазерный принтер Работает примерно так же, как копировальный аппарат. Компьютер формирует в своей памяти образ страницы текста и передает его принтеру. Информация о странице проецируется с помощью лазерного луча на вращающийся барабан со светочувствительным покрытием, меняющим электрические свойства в зависимости от освещенности.

Лазерный принтер После засветки на барабан, находящийся под электрическим напряжением, наносится красящий порошок тонер, частицы которого налипают на засвеченные участки поверхности барабана. Принтер с помощью специального горячего валика протягивает бумагу под барабаном; тонер переносится на бумагу и «вплавляется» в нее, оставляя высококачественное изображение. Цветные лазерные принтеры пока еще очень дороги. Отличное типографское качество печати лазерных принтеров обеспечивается за счет высокой разрешающей способности, которая может достигать 1200 dpi и более. Это означает, что полоска изображения длиной в 1 дюйм формируется из 1200 точек.

Струйный принтер Генерирует символы в виде последовательности чернильных точек. Печатающая головка принтера имеет крошечные сопла, через которые на страницу выбрызгиваются быстросохнущие чернила. Принтеры требовательны к качеству бумаги. Цветные струйные принтеры создают цвета, комбинируя чернила четырех основных цветов: ярко-голубого, пурпурного, желтого и черного.

Плоттер Плоттер (графопостроитель) - устройство, которое чертит графики, рисунки или диаграммы под управлением компьютера. Плоттеры используют для получения сложных конструкторских чертежей, архитектурных планов, географических и метеорологических карт, деловых схем. Плоттеры рисуют изображения с помощью пера. Роликовые плоттеры прокручивают бумагу под пером, а планшетные плоттеры перемещают перо через всю поверхность горизонтально лежащей бумаги.

Звуковая карта специальная электронная плата, которая позволяет записывать звук, воспроизводить и создавать его программными средствами с помощью микрофона, наушников, динамиков, встроенного синтезатора и другого оборудования.

Звуковая карта Звуковая карта содержит два преобразователя информации: аналого-цифровой, который преобразует непрерывные (т.е. аналоговые) звуковые сигналы (речь, музыку, шум) в цифровой двоичный код и записывает его на магнитный носитель; цифроаналоговый, выполняющий обратное преобразование сохраненного в цифровом виде звука в аналоговый сигнал, который затем воспроизводится с помощью акустической системы, синтезатора звука или наушников.

Звуковая карта Профессиональные звуковые платы позволяют выполнять сложную обработку звука, обеспечивают стереозвучание, имеют собственное ПЗУ с хранящимися в нем сотнями тембров звучаний различных музыкальных инструментов. Область применения звуковых плат компьютерные игры, обучающие программные системы, рекламные презентации, «голосовая почта» между компьютерами, озвучивание различных процессов, происходящих в компьютерном оборудовании, таких как отсутствие бумаги в принтере и т.п.

Модем устройство для передачи компьютерных данных на большие расстояния по телефонным линиям связи Внешний модем Внутренний модем

Модем Цифровые сигналы, вырабатываемые компьютером, нельзя напрямую передавать по телефонной сети, потому что она предназначена для передачи человеческой речи непрерывных сигналов звуковой частоты. Модем обеспечивает преобразование цифровых сигналов компьютера в переменный ток частоты звукового диапазона, которое называется модуляцией, а также обратное преобразование, которое называется демодуляцией. Отсюда название устройства: модем - модулятор/демодулятор.

Типы модемов по исполнению: внешние, внутренние, встроенные; по виду соединения: модемы для коммутируемых телефонных, ISDN модемы для цифровых коммутируемых телефонных линий, DSL для организации выделенных (некоммутируемых) линий используя обычную телефонную сеть, кабельные, радио, сотовые, спутниковые

Факс Устройство факсимильной передачи изображения по телефонной сети. Название «факс» произошло от слова «факсими­ле» (от лат. fac simile сделай подобное), означающего точное воспроизведение графического оригинала (подписи, документа и т.д.) средствами печати.

Компьютеры четвертого поколения Это поколение компьютерной техники, разработанное после 1980 г. Наиболее важный в концептуальном отношении критерий, по которому эти компьютеры можно отделить от машин третьего поколения, состоит в том, что машины четвертого поколения проектировались в расчете на эффективное использование современных высокоуровневых языков и упрощение процесса программирования для конечного пользователя. В аппаратном отношении для машин четвертого поколения характерно широкое использование интегральных схем в качестве элементной базы, а также наличие быстродействующих запоминающих устройств с произвольной выборкой емкостью в десятки мегабайт.

Компьютеры четвертого поколения С точки зрения структуры компьютеры этого поколения представляют собой многопроцессорные и многомашинные комплексы, работающие на общую память и общее поле внешних, устройств. Быстродействие таких компьютеров составляет до нескольких десятков миллиардов операций в секунду. Для компьютеров четвертого поколения характерны: применение персональных компьютеров; телекоммуникационная обработка данных; объединение в компьютерные сети; широкое использование систем управления базами данных; элементы интеллектуального поведения систем обработки дан­ных и устройств.

Компьютеры пятого поколения Разработка последующих поколений компьютеров производится на основе больших интегральных схем повышенной степени интеграции, использования оптоэлектронных принципов (лазеры, голография). Развитие идет также по пути «интеллектуализации» компьютеров, устранения барьера между человеком и компьютером. Компьютеры будут способны воспринимать информацию с рукописного или печатного текста, с бланков; узнавать пользователя по голосу; осуществлять перевод с одного языка на другой. В компьютерах пятого поколения произойдет качественный переход от обработки данных к обработке знаний.

Компьютеры пятого поколения Архитектура компьютеров будущего поколения будет содержать два основных блока. Один из них это традиционный компьютер, но теперь он лишен связи с пользователем. Эту связь осуществляет блок, так называемый интеллектуальный интерфейс. Его задача понять текст, написанный на естественном языке и содержащий условие задачи, и перевести его в работающую программу для компьютера. Будет также решаться проблема децентрализации вычислений с помощью компьютерных сетей, как больших, находящихся на значительном расстоянии друг от друга, так и миниатюрных компьютеров, размещенных на одном кристалле полупроводника.