§4. Системный блок §4.1. Внешний вид и внутренние устройства
Конструктивно системный блок может быть выполнен в горизонтальном (Desk Top) и вертикальном (Mini Tower) исполнении.
Внешний вид:
Power – включение компьютера,
Reset – перезагрузка компьютера (если грамотные способы не действуют),
Индикаторы – «лампочки», показывающие, что компьютер включен (зеленого цвета) или, что идет обращение к жесткому диску (красного цвета),
Дисководы – для дискеты или для дисков,
Разъемы (порты) – отвечают за соединение периферийных устройств и системного блока.
Внутренние устройства:
Блок питания.
Кулер.
Системная плата (или материнская плата).
Оперативная память.
Жесткий диск.
Устройства для работы с дискетами и дисками.
Сетевая карта, звуковая карта и видеокарта (часто уже находятся на материнской плате).
Модем и др.
Системная плата является основной в системном блоке. Она содержит компоненты, определяющие архитектуру компьютера:
центральный процессор;
постоянную (ROM) и оперативную (RAM) память, кэш-память;
интерфейсные схемы шин;
гнёзда расширения;
обязательные системные средства ввода-вывода и др.
Системная плата: motherboard – материнская плата
Типичная современная материнская плата
Центральный процессор (CPU, от англ Central Processing Unit) – это основной рабочий компонент компьютера, который выполняет арифметические и логические операции, заданные программой, управляет вычислительным процессом и координирует работу всех устройств компьютера.
Центральный процессор в общем случае содержит в себе:
арифметико-логическое устройство (АЛУ);
шины данных и шины адресов;
регистры;
счетчики команд;
кэш – очень быструю память малого объема (от 8 до 512 Кбайт);
математический сопроцессор чисел с плавающей точкой.
Микропроцессор Intel 80486DX2 в керамическом корпусе PGA
Современные процессоры выполняются в виде микропроцессоров.
Физически микропроцессор представляет собой интегральную схему – тонкую пластинку кристаллического кремния прямоугольной формы площадью всего несколько квадратных миллиметров, на которой размещены схемы, реализующие все функции процессора. Кристалл-пластинка обычно помещается в пластмассовый или керамический плоский корпус и соединяется золотыми проводками с металлическими штырьками, чтобы его можно было присоединить к системной плате компьютера.
Перечислим основные функции микропроцессора:
выборка команд из ОЗУ;
декодирование команд (т.е. определение назначения команды, способа ее исполнения и адресов операндов);
выполнение операций, закодированных в командах;
управление пересылкой информации между своими внутренними регистрами, оперативной памятью и внешними (периферийными) устройствами;
обработка внутрипроцессорных и программных прерываний;
обработка сигналов от внешних устройств и реализация соответствующих прерываний;
управление различными устройствами, входящими в состав компьютера.
Оперативная память (ОЗУ - оперативно запоминающее устройство)
Модуль памяти
Практически любой компьютер оснащен оперативной памятью, выполненной на микросхемах. Она состоит из определенного количества ячеек памяти, каждая из которых имеет свой собственный адрес или просто номер в двоичном коде. Оперативная память предназначена в основном для хранения выполняемых программ и их данных в течение всего времени, пока компьютер работает. Она подобна грифельной доске, информация на которой постоянно вытирается, заменяется новой и полностью исчезает после выключения компьютера.
Бывает ОЗУ объемом 0,64, 1, 4, 8, 16, 32, 64 и более Мбайт. Информация в оперативной памяти хранится до момента выключения компьютера.
ПЗУ – постоянное запоминающее устройство
Системная плата любого компьютера содержит постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) – микросхему с записанным набором программ:
Программа первоначальной загрузки компьютера. Программа первоначальной загрузки получает управление после успешного завершения тестов и делает первый шаг для загрузки операционной системы.
Программа первоначального тестирования компьютера. Эта программа получает управление сразу после включения компьютера. Она проверяет все подсистемы компьютера. В случае обнаружения ошибки или неисправности компьютера отображает на экране соответствующее сообщение;
Базовая система ввода-вывода (BIOS – Basic Input/Output System). Она представляет набор программ, используемых для управления основными устройствами компьютера. Базовая система ввода-вывода позволяет отображать на экране компьютера символы и графику, записывать и читать данные с магнитных дисков, печатать на принтере и решать много других важных задач;
Энергонезависимая память (CMOS-память, Complementary Metal-Oxid-Semicondactor)
Различные параметры конфигурации компьютера, например количество и тип дисковых накопителей, тип видеоадаптера, наличие сопроцессора и некоторые другие данные, хранятся в так называемой CMOS-памяти. Микросхема CMOS-памяти также содержит обыкновенные электронные часы. Благодаря ним в любой момент можно узнать текущую дату и время. Чтобы при отключении питания компьютера содержимое CMOS-памяти не стиралось, и часы продолжали отсчитывать время, микросхема CMOS-памяти питается от специальной маленькой батарейки или аккумулятора, которые также находятся на системной плате.
Блок питания – преобразует электропитание сети в постоянный ток, подаваемый на электронные схемы компьютера;
С внешними устройствами процессор может обмениваться данными благодаря общей шине, в состав которой входят шины адреса, данных и управления.