Рассмотрим состав и взаимодействие компонентов компьютера. Схема, приведенная здесь,

не отражает всех тонкостей взаимодействия компьютерных компонентов, но обладает достаточной для задач данного курса точностью.

Основой, главным действующим лицом системы, является центральный процессор. CPU –

Central Processing Unit, который и определяет условный "уровень мощности" компьютера. Именно по процессорам принято отсчитывать смены поколений этой техники. Процессор осуществляет большинство вычислительных операций, управляет прочим оборудованием и в большинстве случаев, хотя и не всегда, осуществляет передачу информации от одних компонентов в системе к другим.

В современной системе их может быть и несколько, но в большинстве компьютеров домашнего/офисного класса CPU сегодня все же один. Для рассмотрения дальнейшего материала количество процессоров не является принципиально важным, кроме одного момента, который будет упомянут при рассмотрении установки операционной системы.

Если CPU можно сравнить с "мозгом", то "сердцем" компьютера является чипсет (chipset). Это обычно пара больших интегральных схем, реже – одна. Здесь происходит такое преобразование сигналов, которое делает понятным для каждого компонента, чего от него хочет какой-либо другой. Поэтому к чипсету сходятся все подсистемы компьютера. Рассмотрим их подробнее.

Первая подсистема, присутствующая во всех микропроцессорных устройствах, это подсистема памяти (MEMORY). Память, прежде всего, оперативная. Оригинальное название этогоустройства – RAM. RAM – Random Access Memory – память произвольным доступом. Именно здесь располагаются программы, по которым ведет обработку данных центральный процессор. Здесь же расположены и сами эти данные. Русский эквивалент термина RAM - это ОЗУ, Оперативное Запоминающее Устройство. В этом названии акцентируется внимание на том, что данные, находящиеся здесь, нужны процессору прямо сейчас, или были нужны полторы миллисекунды назад, или через две миллисекунды могут понадобиться. Именно в этой памяти "крутится" основной вычислительный процесс.

Помимо всех достоинств: быстроты работы, невысокой стоимости, значительной емкости,

памяти RAM присущ серьезный недостаток – энергозависимость. После отключения питания вся информация, хранящаяся в такой памяти, безвозвратно теряется. Поэтому необходим еще один

тип памяти – существенно меньшего объема и быстродействия. Это так называемая постоянная память. Оригинальное название – ROM – Read Only Memory, т.е., память, предназначенная только для чтения. Русский эквивалент термина ROM, это ПЗУ – Постоянное Запоминающее Устройство. Из самого названия следует, что эта память не предполагает замены своего содержимого. В большинстве случаев это и не требуется. Будучи однажды занесенной изготовителем оборудования информация в этой памяти может быть ни разу не изменена за все время использования компьютера. Именно в этой памяти располагается Базовая Система Ввода-Вывода, BIOS компьютера.

информации, но накопители, к примеру, на магнитной ленте, крайне редко встречаются в домашнем пользовании.

Самый "традиционный" – родившийся вместе со стандартом – это накопитель на гибких дисках (дискетах). Оригинальное его название FDD – Floppy Disk Drive. Применяется это устройство и по сей день, хотя и несколько утратило популярность. Так, "вымерли" практически все форматы этого дисковода, кроме одного – 1,44Мб./3,5 дюйма.

Следующий диск, присутствующий практически в любом домашнем и офисном компьютере - это жесткий диск, или HDD – Hard Disk Drive. На этом устройстве хранится основной объем информации, находящейся в компьютере. Традиционно в компьютере можно было использовать не более четырех дисковых устройств. Сегодня ситуация начинает меняться, и то, что раньше было возможно лишь в мощных серверах, постепенно проникает в домашние компьютеры. В частности сложные дисковые подсистемы, состоящие из двух и более совместно используемых жестких дисков. Нередко производитель системной платы дает возможность подключить более четырех традиционных дисков. Такие конфигурации пока еще востребованы в малом объеме, поэтому будем считать, что имеем дело с традиционной дисковой подсистемой. Пока это справедливо для большинства конфигураций компьютеров домашнего/офисного класса.

Еще один дисковый накопитель – накопитель на оптических дисках. Это может быть CD или DVD дисковод или даже какая-либо их комбинация в одном устройстве. Такое устройство должно быть обозначено как CDD – Compact Disk Drive. Наиболее важным, в данном случае, является тот факт, что такое устройство практически всегда подключается туда же, куда и жесткие диски. Таким образом, если в компьютере имеется CDD, то жестких дисков возможно подключить не более трех.

Реалии сегодняшнего дня вносят свои коррективы в приводимую схему. Например, весьма популярные накопители, известные как Flash-Диски. Физически выполненные на микросхемах памяти, для пользователя они представляют собой диск, а по способу подключения к компьютеру должны быть отнесены к дополнительным устройствам.

Дополнительные устройства не участвуют непосредственно в обработке информации, но с их помощью информация "попадает" в компьютер и "выходит" из него. Это самая богатая компонентами подсистема. Если начать с очевидного, это монитор, обеспечивающий вывод визуально воспринимаемой информации. Устройство, бывшее стопроцентно обязательным еще сравнительно недавно. Сегодня и ему постепенно появляются альтернативы. Например, проекторы или виртуальные шлемы, которые уже вышли из разряда "чудес" и все более применяются.

Клавиатура, ранее практически обязательный компонент в подсистеме ввода/вывода, также находит себе альтернативы. Например, сенсорные экраны, которые позволяют одновременно и отображать информацию и вводить ее, нажатиями на сам экран. Но все же клавиатура присутствует на большинстве компьютеров. Подключается чаще всего через "свой" разъем, хотя и здесь сейчас возможны иные варианты.

К подсистеме ввода/вывода относят и мышь со всеми ее "родственниками", как-то

трекболы и прочие координатно-указующие устройства. История мыши интересна тем, что изначально у нее было свое специальное место подключения, которое потом исчезло. Спустя время, оно появилось снова и присутствует в большинстве компьютеров. В какой-то период мышь была лишена "родного" места подключения и вынуждена была "довольствоваться" подключением через так называемые порты, о которых далее и пойдет речь.

устройств. Внешними называют устройства, не входящие в состав компьютера, но очень тесно с ним сотрудничающие: принтеры, сканеры и т.п.

Различных портов разработано немало. Наиболее часто встречающиеся рассмотрим подробнее.

Первыми, вместе со стандартом IBM-PC, появились порты, которые обозначаются несколькими терминами: Serial, Communications, COM, или, в русской транскрипции, Последовательные, Коммуникационные, а то и просто КОМ-порты. Традиционно их делалось два, но такой порт в компьютере может встретится и один, а в некоторых вариантах его может не быть вовсе. Через него могут быть подключены: модемы, та же мышь, некоторые модели принтеров, мобильные телефоны. Компьютер может осуществлять обмен информацией с другим компьютером или с источником бесперебойного питания. Последовательный порт развивался, прежде всего, в плане скорости передачи информации. Здесь была достигнута отметка в 115200 бит/с. Был вариант со скоростью 230 тысяч бит/с., созданный, но не успевший получить широкого распространения, т.к. появился слишком поздно, когда пользователей перестали удовлетворять такие скорости. Хотя, если устройство само по себе "медленное", как к примеру, мышь, то подключение ее через такой порт вполне оправдано.

Следующий порт – это стандартный порт принтера, обозначаемый как параллельный – Parallel port, или LPT-port. Кроме принтера, к такому порту можно подключить сканер, соединить два компьютера между собой, существовали даже жесткие диски, подключаемые таким образом. Этот порт совершенствовался и сегодня может поддерживать несколько режимов работы, отличающихся в первую очереди скоростью. Вариант, реализованный исторически первым, теперь обозначают как стандартный: SPP – Standard Parallel Port. Кроме него существуют расширенный, EPP – Enhanced Parallel Port и расширенный с возможностью сжатия данных ECP – Extended Capability Port. Если и подключенное устройство, и сам порт могут работать в каком-либо расширенном режиме, то это будет более предпочтительным, т.к. обеспечивает большую

скорость взаимодействия. В большой степени это относится к сканерам! Работа сканера в режиме ЕСР может сильно повысить скорость передачи информации в компьютер! Максимальная же отметка скорости работы параллельного порта составляет 2 Мбайт/с.

Параллельный порт, также как и СОМ, несколько сдает позиции. И связано это в значительной степени с появлением и утверждением сравнительно нового стандарта подключения устройств. Речь идет о USB.

Аббревиатура USB обозначает Universal Serial Bus. Перевести это можно как Универсальная последовательная шина. Шина подразумевает подключение большого количества устройств. Теоретически их может быть до 127. Чем хорош такой способ подключения? Прежде всего, это "U", т.е., универсальность. Таким способом к компьютеру можно подключить едва ли не любое устройство. "S",от слова Serial – последовательный – указывает на то, что кабель подключения будет очень простым; в нем всего четыре проводника. Еще одно замечательное свойство USB – возможность так называемого "горячего" подключения/отключения устройств. Если в случае с параллельным портом подсоединяя включенный принтер к включенному компьютеру

можно просто вывести из строя и принтер, и порт в компьютере, то для USB такой способ подключения не только не приводит к аварии, а, наоборот, подразумевается. Устройство не только не пострадает, но и будет сразу же автоматически обнаружено компьютером!

скорость составляет 12 Мбит/с. и USB версии 2.0, для которой доступна скорость 480 Мбит/с. Такая скорость вполне достаточна для ввода в компьютер довольно высококачественного видео в реальном времени, но для ввода видео USB используют нечасто. WEB-камеры скорее исключение, и там о качестве видео серьезно говорить вряд ли стоит.

Для ввода видео обычно используют другой вариант. Он называется IEEE_1394. Чаще его называют или просто 1394 или FireWire, что можно перевести, как огненные провода. Встречается также обозначение его как iLink. 1394 также использует "горячее" подключение и имеет хорошие скоростные параметры. Доступна скорость в 400 Мбит/с. Кроме видеоустройств к шине FireWire могут быть подключены принтеры, сканеры и даже жесткие диски. Возможно также соединение компьютеров между собой. К шине 1394 может подключаться до 63 устройств. Новый вариант стандарта 1394b реализует скорости 800 и даже 1600 Мбит/с.! Правда, 1394 менее популярна и встречается реже, чем, к примеру, USB. Это связано с ее более высокой ценой.

Еще одно устройство в подсистеме ввода/вывода– адаптер локальной сети. Его задача сделать возможным взаимодействие компьютеров через локальную сеть В наименовании таких устройств содержится буквосочетание NET либо LAN, по которому их легко идентифицировать.

Еще один из компонентов подсистемы ввода/вывода, практически всегда имеющийся в современном компьютере, предназначен для работы со звуковой информацией. Эти устройства существуют различной сложности и возможностей. Простые реализуют ввод звука с микрофона или магнитофона и вывод его на две колонки. Более сложные аудиосистемы имеют функции четырех, шести и даже восьмиканального объемного звучания.

Если аудиосистема выполнена прямо на основной плате компьютера, то стандартом, в котором она реализована, может быть АС'97. Именно такое обозначение часто встречается применительно к аудиосистеме. Кроме аудио этот стандарт используется и для встроенных модемов, но модемы этого формата распространения не получили.

Подведем небольшой промежуточный итог по подключению к компьютеру различных устройств с использованием соответствующих разъемов.

Разъем подключения монитора используют лишь для него или какого-то альтернативного

устройства – проектора, очков виртуальной реальности и т.п.

В разъемы клавиатуры и мыши подключаются только соответствующие устройства.

Последовательный порт более универсален. Мобильные телефоны, мыши, принтеры, модемы, и даже кабели для соединения с другим компьютером могут быть подключены сюда.

Порт подключения принтера может быть использован для сканера или для соединения с другим компьютером, посредством специального кабеля.

USB является наиболее популярным и универсальным вариантом подключения. Модемы и принтеры, сканеры и мобильные телефоны, мыши и Flash-накопители и другое оборудование может быть подключено таким образом.

IEEE 1394 очень популярен при подключении видеокамер. Кроме того, таким образом могут подключаться, например, принтеры, а есть даже и жесткие диски, использующие этот способ передачи информации.

Разъемы адаптеров локальной сети используют лишь для соединения компьютеров между собой в вычислительную сеть.

К разъемам аудио подключают колонки, микрофон, и, например, магнитофон, для записи звука с него на компьютер.