Какое устройство предназначено для ввода информации, хранящейся в видеопамяти компьютера

Обновлено: 21.11.2024

Не знаете точно, для чего нужна компьютерная память и как она работает? Мы охватываем все основы, от того, что такое оперативная память, до того, как она работает и почему стоит получить обновление.

Почему так важна компьютерная память (ОЗУ)?

Оперативная память компьютера (ОЗУ) — один из наиболее важных компонентов, определяющих производительность вашей системы. Оперативная память дает приложениям место для хранения данных и доступа к ним на краткосрочной основе. В нем хранится информация, которую ваш компьютер активно использует, чтобы к ней можно было быстро получить доступ.

Чем больше программ запущено в вашей системе, тем больше вам потребуется. SSD (твердотельные накопители) также являются важными компонентами и помогут вашей системе достичь максимальной производительности.

Скорость и производительность вашей системы напрямую зависят от объема установленной оперативной памяти. Если в вашей системе слишком мало оперативной памяти, она может работать медленно и вяло. Но, с другой стороны, вы можете установить слишком много, практически не получая дополнительных преимуществ. Есть способы узнать, требуется ли вашему компьютеру больше памяти, и убедиться, что вы покупаете память, совместимую с другими компонентами вашей системы. Как правило, компоненты создаются в соответствии с высочайшими стандартами на момент производства, но с расчетом на то, что технологии будут продолжать меняться.

Чтобы пользователи не могли вставить несовместимую память, модули физически различаются для каждого поколения технологии памяти. Эти физические различия являются стандартными для всей индустрии памяти. Одна из причин общеотраслевой стандартизации памяти заключается в том, что производителям компьютеров необходимо знать электрические параметры и физическую форму памяти, которую можно установить в их компьютеры.

Что такое скорость и задержка ОЗУ?

Производительность оперативной памяти зависит от соотношения скорости и задержки. Хотя они тесно связаны, они не связаны так, как вы могли бы подумать. На базовом уровне задержка относится к временной задержке между вводом команды и доступностью данных. Понимание скорости и задержки оперативной памяти поможет вам лучше выбрать правильную оперативную память для установки в вашей системе в соответствии с вашими потребностями.

Что делает ОЗУ (память)?

Оперативная память позволяет вашему компьютеру выполнять множество повседневных задач, таких как загрузка приложений, работа в Интернете, редактирование электронных таблиц или запуск последней игры. Память также позволяет вам быстро переключаться между этими задачами, запоминая, где вы находитесь в одной задаче, когда переключаетесь на другую задачу. Как правило, чем больше у вас памяти, тем лучше.

Когда вы включаете компьютер и открываете электронную таблицу для ее редактирования, но сначала проверяете свою электронную почту, вы используете память несколькими способами. Память используется для загрузки и запуска приложений, таких как программа для работы с электронными таблицами, ответа на команды, таких как любые изменения, которые вы внесли в электронную таблицу, или переключения между несколькими программами, например, когда вы вышли из электронной таблицы, чтобы проверить электронную почту. Память почти всегда активно используется вашим компьютером. Если ваша система работает медленно или не отвечает, вам может потребоваться обновление памяти. Если вы считаете, что вам может понадобиться больше памяти, вы можете легко увеличить объем оперативной памяти вашего настольного компьютера или ноутбука самостоятельно.

В каком-то смысле память похожа на ваш рабочий стол. Это позволяет вам работать над различными проектами, и чем больше ваш стол, тем больше бумаг, папок и задач вы можете иметь одновременно. Вы можете быстро и легко получить доступ к информации, не заходя в картотеку (ваш накопитель). Когда вы закончите работу над проектом или уйдете на день, вы можете положить некоторые или все проекты в картотеку на хранение. Ваш накопитель (жесткий диск или твердотельный накопитель) — это шкаф для хранения документов, который работает вместе с вашим рабочим столом для отслеживания ваших проектов.

Что использует оперативную память?

Оперативная память используется для хранения информации, которую необходимо быстро использовать. Это означает, что открытие многих программ, запуск различных процессов или одновременный доступ к нескольким файлам, вероятно, будут использовать много оперативной памяти. Особенно сложные программы, такие как игры или программное обеспечение для дизайна, будут использовать большую часть оперативной памяти.

Нужно ли вам обновить оперативную память?

Являетесь ли вы геймером, дизайнером или просто хотите ускорить свой персональный компьютер, увеличение объема оперативной памяти — это простой и легкий способ повысить производительность вашей системы. Чтобы определить правильный тип памяти для вашего компьютера, используйте Crucial® Advisor™ или System Scanner. Эти инструменты помогут вам определить, какие модули памяти совместимы с вашим компьютером, а также выбрать параметры, соответствующие вашим требованиям к скорости и бюджету.

© Micron Technology, Inc., 2017. Все права защищены. Информация, продукты и/или технические характеристики могут быть изменены без предварительного уведомления. Ни Crucial, ни Micron Technology, Inc. не несут ответственности за упущения или ошибки в типографике или фотографии.Micron, логотип Micron, Crucial и логотип Crucial являются товарными знаками или зарегистрированными товарными знаками Micron Technology, Inc. Все остальные товарные знаки и знаки обслуживания являются собственностью соответствующих владельцев.

Периферийное устройство – это компьютерное оборудование, которое добавляется к компьютеру для расширения его возможностей. Термин «периферия» используется для описания тех устройств, которые являются необязательными по своей природе, в отличие от оборудования, которое либо требуется, либо всегда требуется в принципе. Есть все виды периферийных устройств, которые вы можете добавить к своему компьютеру. Основным отличием периферийных устройств является способ их подключения к компьютеру. Они могут быть подключены внутри или снаружи.

Автобусы¶

Шина — это подсистема, передающая данные между компьютерными компонентами внутри компьютера или между компьютерами. В отличие от двухточечного соединения, шина может логически соединять несколько периферийных устройств по одному и тому же набору проводов. Каждая шина определяет свой набор разъемов для физического соединения устройств, плат или кабелей. Автобусы бывают двух видов: внутренние и внешние. Внутренние шины — это соединения с различными внутренними компонентами. Внешние шины — это соединения с различными внешними компонентами. Существуют различные типы слотов, к которым могут подключаться внутренние и внешние устройства.

Внутренний¶

Типы игровых автоматов¶

Существует множество различных типов внутренних шин, но только несколько популярных. Различные компьютеры поставляются с различными типами и количеством слотов. Прежде чем выходить на улицу, важно знать, какой тип и количество слотов у вас есть на вашем компьютере, а также карту, которая соответствует слоту, которого у вас нет.

PCI (Interconnect Peripheral Component Interconnect) часто используется в современных ПК. На смену шине этого типа приходит PCI Express. Типичные карты PCI, используемые в ПК, включают: сетевые карты, звуковые карты, модемы, дополнительные порты, такие как USB или последовательный порт, карты ТВ-тюнера и контроллеры дисков. Видеокарты переросли возможности PCI из-за более высоких требований к пропускной способности.

Экспресс-карта PCI¶

PCI Express был представлен Intel в 2004 году. Он был разработан для замены универсальной шины расширения PCI и интерфейса графической карты AGP. PCI Express — это не шина, а двухточечное соединение последовательных каналов, называемых дорожками. Карты PCI Express имеют более высокую пропускную способность, чем карты PCI, что делает их более подходящими для видеокарт высокого класса.

PCMCIA¶

PCMCIA (также называемая PC Card) — это тип шины, используемый для портативных компьютеров. Название PCMCIA происходит от названия группы, разработавшей стандарт: Международной ассоциации карт памяти для персональных компьютеров. Первоначально PCMCIA был разработан для расширения компьютерной памяти, но существование применимого общего стандарта для периферийных устройств notbeook привело к тому, что многие типы устройств стали доступны в этой форме. К типичным устройствам относятся сетевые карты, модемы и жесткие диски.

AGP (Accelerated Graphics Port) – это высокоскоростной двухточечный канал для подключения графической карты к материнской плате компьютера, предназначенный, прежде всего, для ускорения трехмерной компьютерной графики. За последние пару лет AGP был заменен на PCI Express. Карты и материнские платы AGP по-прежнему доступны для покупки, но они становятся менее распространенными.

Типы карт¶

Видеокарта¶

Видеокарта (также известная как графическая карта) — это карта расширения, функция которой заключается в создании и выводе изображений на дисплей. Некоторые видеокарты предлагают дополнительные функции, такие как захват видео, адаптер ТВ-тюнера, возможность подключения нескольких мониторов и другие. Большинство видеокарт имеют схожие компоненты. Они включают графический процессор (GPU), который представляет собой специальный микропроцессор, оптимизированный для рендеринга 3D-графики. Он также включает в себя видео BIOS, который содержит основную программу, управляющую работой видеокарты, и предоставляет инструкции, позволяющие компьютеру и программному обеспечению взаимодействовать с картой. Если видеокарта встроена в материнскую плату, она может использовать оперативную память компьютера. Если это не так, у него будет собственная видеопамять, называемая Video RAM. Этот тип памяти может варьироваться от 128 МБ до 2 ГБ. Видеокарта также имеет RAMDAC (цифро-аналоговый преобразователь с оперативной памятью), который берет на себя ответственность за преобразование цифровых сигналов, производимых процессором компьютера, в аналоговый сигнал, который может быть понят компьютерным дисплеем. Наконец, все они имеют такие выходы, как разъем HD-15 (стандартный кабель монитора), разъем DVI, S-Video, композитный или компонентный видеосигнал.

Звуковая карта¶

Звуковая карта — это карта расширения, которая облегчает ввод и вывод аудиосигналов на компьютер и с него под управлением компьютерных программ. Типичные области применения звуковых карт включают предоставление аудиокомпонентов для мультимедийных приложений, таких как создание музыки, редактирование видео или аудио, презентации/обучение и развлечения. Многие компьютеры имеют встроенные звуковые возможности, в то время как другим требуются дополнительные платы расширения для обеспечения звуковых возможностей.

Сетевая карта¶

Внешний¶

Типы соединений¶

USB (универсальная последовательная шина) – это стандарт последовательной шины для интерфейса устройств. USB был разработан, чтобы позволить подключать множество периферийных устройств с помощью одного стандартного интерфейсного разъема и улучшить возможности plug-and-play, позволяя подключать и отключать устройства без перезагрузки компьютера. Другие удобные функции включают в себя подачу питания на устройства с низким энергопотреблением без необходимости использования внешнего источника питания и возможность использования многих устройств без необходимости установки отдельных драйверов устройств, специфичных для производителя. USB на сегодняшний день является доминирующей шиной для подключения внешних устройств к вашему компьютеру.

Firewire¶

Firewire (технически известный как IEEE 1394, а также известный как i.LINK для Sony) – это стандарт интерфейса последовательной шины для высокоскоростной связи и изохронной передачи данных в реальном времени, часто используемый в персональных компьютерах. Firewire заменил параллельные порты во многих приложениях. Он был принят в качестве стандартного интерфейса подключения High Definition Audio-Video Network Alliance (HANA) для связи и управления аудио/видео компонентами. Почти все современные цифровые видеокамеры оснащены этим соединением.

Разъем PS/2 используется для подключения некоторых клавиатур и мышей к компьютерной системе, совместимой с ПК. Интерфейсы клавиатуры и мыши электрически схожи, но главное отличие состоит в том, что на обоих концах интерфейса клавиатуры требуются выходы с открытым коллектором для обеспечения двунаправленной связи. Если мышь PS/2 подключена к порту клавиатуры PS/2, мышь может не распознаваться компьютером в зависимости от конфигурации.

Устройства¶

Съемное хранилище¶

Те же типы дисководов CD и DVD, которые могут быть встроены в ваш компьютер, также могут быть подключены снаружи. У вас может быть только встроенный в компьютер дисковод для компакт-дисков, но для записи компакт-дисков вам потребуется устройство записи компакт-дисков. Вы можете купить внешнее записывающее устройство для компакт-дисков, которое подключается к порту USB и работает так же, как если бы оно было встроено в ваш компьютер. То же самое относится и к записывающим устройствам DVD, дисководам Blu-ray и дисководам для гибких дисков. Флэш-накопители стали очень популярными формами съемных носителей, особенно по мере снижения цены на флэш-накопители и увеличения их возможного размера. Флэш-накопители обычно представляют собой USB-накопители в виде USB-накопителей или очень маленьких портативных устройств. USB-накопители маленькие, быстрые, съемные, перезаписываемые и долговечные. Емкость хранилища варьируется от 64 МБ до 32 ГБ и более. Флэш-накопитель не имеет механических частей, поэтому, в отличие от жесткого диска, он обычно более прочный и компактный.

USB-накопитель

Несъемное хранилище¶

Несъемным хранилищем может быть жесткий диск, подключенный извне. Внешние жесткие диски стали очень популярными для резервного копирования, общих дисков для многих компьютеров и просто для увеличения объема пространства на жестком диске, которое у вас есть на внутреннем жестком диске. Внешние жесткие диски бывают разных форм и размеров, как и флэш-накопители. Внешний жесткий диск обычно подключается через USB, но у вас также может быть сетевой жесткий диск, который будет подключаться к вашей сети, что позволит всем компьютерам в этой сети получить доступ к этому жесткому диску.

Ввод¶

Устройства ввода абсолютно необходимы для компьютеров. Наиболее распространенными устройствами ввода являются мыши и клавиатуры, которые есть не на каждом компьютере. Новым популярным указывающим устройством, которое со временем может заменить мышь, является сенсорный экран, который вы можете получить на некоторых ноутбуках-планшетах. Другие популярные устройства ввода включают микрофоны, веб-камеры и сканеры отпечатков пальцев, которые также можно встроить в современные ноутбуки и настольные компьютеры. Сканер — еще одно популярное устройство ввода, которое может быть встроено в ваш принтер.

Вывод¶

Существует множество различных устройств вывода для вашего компьютера. Самым распространенным внешним устройством вывода является монитор. Другими очень популярными устройствами вывода являются принтеры и динамики. Существует множество различных типов принтеров и динамиков разных размеров для вашего компьютера. Мониторы подключаются обычно через разъем HD-15 на вашей видеокарте. Принтеры обычно подключаются через порт USB. Динамики имеют собственный аудиовыход, встроенный в звуковую карту.

карта адаптера: карта, которая вставляется непосредственно в слот расширения на материнской плате и позволяет подключать к компьютеру дополнительные периферийные устройства. Также называются платами расширения.

адаптивные технологии: программное и аппаратное обеспечение, используемое людьми с ограниченными возможностями для взаимодействия с технологиями. Также называется вспомогательными технологиями.

AGP (ускоренный графический порт): стандартный аналоговый видеопорт на компьютерах, выпущенных до 2009 года.

арифметико-логическое устройство (ALU): часть процессора, которая выполняет арифметические (сложение и вычитание) и логические (И, ИЛИ и НЕ) вычисления.

биометрический сканер: сканер, который измеряет характеристики человека, такие как отпечатки пальцев и состояние сетчатки глаза.

BIOS (базовая система ввода-вывода): программа, хранящаяся на микросхеме материнской платы, которая используется для запуска компьютера.

Bluetooth. Технология беспроводного подключения периферийных устройств на небольшом расстоянии.

Диск Blu-ray (BD): оптический диск, емкость которого примерно в пять раз больше, чем у DVD, для замены которого он был разработан. Емкость однослойного диска составляет 25 ГБ, а емкость двухслойного – 50 ГБ.

загрузка: процесс загрузки операционной системы при включении компьютера.

кэш-память: быстрая память, в которой хранится часто используемая информация рядом с процессором.

CD (компакт-диск): самый старый из используемых сегодня оптических дисков с объемом памяти около 700 МБ.

ЦП (центральный процессор): мозг компьютера; размещен внутри системного блока на материнской плате. Он состоит из двух частей: арифметико-логического блока и блока управления.

тактовая частота: скорость, с которой процессор выполняет цикл инструкций.

КМОП (комплементарный металл-оксид-полупроводник). Энергонезависимая форма памяти, в которой используется небольшая батарея, обеспечивающая питание для хранения данных в памяти, даже когда компьютер выключен. В нем хранятся настройки, используемые BIOS.

CMYK: стандартные цвета чернил, используемые принтерами: голубой, пурпурный, желтый и ключевой (черный).

коммуникационное устройство: Устройство, которое служит как устройством ввода, так и устройством вывода и позволяет вам подключаться к другим устройствам в сети или к Интернету. К ним относятся сетевые адаптеры, модемы и факсимильные устройства.

блок управления: часть процессора, которая управляет перемещением данных через процессор.

ЭЛТ-монитор. Устаревшая технология, использующая электронно-лучевую трубку для возбуждения частиц люминофора, покрывающих стеклянный экран, для освещения пикселей.

шина данных: провода на материнской плате, по которым информация передается между компонентами компьютера.

DLP-проектор (цифровая обработка света). Проектор, в котором для создания изображения используются сотни тысяч крошечных поворотных зеркал. Они создают высококонтрастные изображения с глубоким черным цветом, но ограничены более слабыми красными и желтыми оттенками.

DVD (цифровой видеодиск/цифровой универсальный диск): оптический диск, который может содержать около 4,7 ГБ информации (однослойный [SL]). Двухслойные (DL) DVD имеют второй слой для хранения данных и могут хранить около 8,5 ГБ.

контроллер диска: компонент, расположенный на материнской плате, который обеспечивает интерфейс диска, соединяющий диски с процессором.

принтер для сублимации красителя. Принтер, использующий тепло для превращения твердого красителя в газ, который затем переносится на специальную бумагу.

EIDE (улучшенная встроенная электроника привода): устаревший интерфейс привода, используемый на материнских платах старых персональных компьютеров.

карта расширения: карта, которая вставляется непосредственно в слот расширения на материнской плате и позволяет подключать к компьютеру дополнительные периферийные устройства. Также называются адаптерными платами.

флеш-накопитель: небольшой портативный твердотельный накопитель, способный хранить до 128 ГБ информации. Они стали стандартом для передачи данных. Также называется ключевыми накопителями, флэш-накопителями, флэш-накопителями или джамп-накопителями.

флэш-память. Технология, используемая твердотельными накопителями, такими как флэш-накопители и карты памяти, для хранения данных. Данные хранятся на чипе.

игровой контроллер: тип устройства ввода, используемого для взаимодействия с видеоиграми.

гигагерц (ГГц): используется для измерения скорости, с которой процессор выполняет информационный цикл. ГГц равен одному миллиарду циклов в секунду.

GPU (графический процессор): процессор видеокарты, который может содержать несколько ядер.

жесткий диск: основное запоминающее устройство в компьютере, которое хранит данные на магнитных металлических пластинах. Также называется жестким диском или жестким диском.

наушники: устройство вывода, преобразующее цифровые сигналы в звук. Они бывают разных размеров и стилей: от крошечных вкладышей, помещающихся внутри уха, до полноразмерных наушников, полностью закрывающих наружное ухо.

радиатор: часть системы охлаждения компьютера, установленная над процессором и состоящая из металла или керамики для отвода тепла от процессора.

горячая замена: устройство, которое можно подключать и отключать, не выключая компьютер.

IEEE 1394: см. FireWire.

струйный принтер: принтер, распыляющий капли чернил на бумагу.

устройство ввода: устройство, используемое для ввода данных в компьютерную систему для их обработки.

цикл инструкций: шаги, которые ЦП использует для обработки данных: выборка, декодирование, выполнение, а также сохранение. Также известен как цикл выборки и выполнения или машинный цикл.

джойстик: устройство ввода, установленное на основании, состоящее из джойстика, кнопок и иногда триггера. Обычно используется в качестве игрового контроллера, особенно в играх-симуляторах полета, но также может использоваться для таких задач, как управление роботизированным оборудованием на заводе.

клавиатура: устройство ввода, которое преобразует нажатия клавиш в сигнал, понятный компьютеру, и основное устройство ввода для ввода текста в компьютер.

клавиатура: небольшая альтернативная клавиатура, не содержащая всех буквенных клавиш.

лазерный принтер: принтер, использующий лазерный луч для нанесения изображения на барабан. Изображение заряжено электростатически и притягивает сухие чернила, называемые тонером. Затем барабан прокатывается по бумаге, и тонер наносится на бумагу. Наконец, бумага нагревается и прикладывается давление, прикрепляющее чернила к бумаге.

ЖК-дисплей (жидкокристаллический дисплей): используется на большинстве настольных компьютеров и ноутбуков. ЖК-дисплей состоит из двух слоев стекла, склеенных вместе, между которыми находится слой жидких кристаллов. Когда электричество проходит через отдельные кристаллы, они пропускают или блокируют свет для создания изображения.

ЖК-проектор. Проектор, пропускающий свет через призму, которая разделяет свет на три луча — красный, зеленый и синий, — которые затем проходят через ЖК-экран.

Устаревшая технология: старая технология, которая до сих пор используется вместе с более современной заменой, как правило, потому, что она все еще работает и экономична.

память: временное хранилище, используемое компьютером для хранения инструкций и данных.

карта памяти: носитель данных, использующий флэш-память для хранения данных.

микрофон: устройство ввода, которое преобразует звук в цифровые сигналы и используется для общения в режиме реального времени или как часть приложений распознавания голоса, используемых в видеоиграх и для диктовки текста.

модем: устройство связи, которое преобразует цифровые данные в аналоговый сигнал, который может быть передан по телефонной линии, а на принимающей стороне демодулирует аналоговый сигнал обратно в цифровые данные.

монитор: устройство вывода видео, которое работает, подсвечивая пиксели на экране. Каждый пиксель содержит три цвета: красный, зеленый и синий (RGB). На этой основе можно создать все цвета, варьируя интенсивность трех цветов.

материнская плата: основная печатная плата компьютера, на которой находится процессор (ЦП), а также контроллеры дисков и интерфейсы, слоты расширения, шины данных, порты и разъемы, BIOS и память. Он позволяет устройствам подключаться к вашему компьютеру.

мышь: устройство ввода, которое может включать одну или несколько кнопок и колесо прокрутки и работает, перемещаясь по гладкой поверхности, сигнализируя о движении указателя.

многоядерный процессор: процессор, состоящий из двух или более процессоров, интегрированных в один чип.

Многофункциональное устройство: Принтер со встроенным сканером и иногда факсом. Также известен как универсальный принтер.

коммуникация ближнего радиуса действия (NFC): метод, который позволяет устройствам обмениваться данными друг с другом, касаясь их друг друга или размещая на расстоянии нескольких сантиметров друг от друга.

сетевой адаптер: коммуникационное устройство, используемое для установления соединения с сетью. Адаптер может быть встроенным, платой расширения или USB-устройством, проводным или беспроводным. Также называется сетевой картой.

сетевая карта (NIC): см. сетевой адаптер.

OLED (органический светоизлучающий диод): монитор, состоящий из очень тонких панелей органических молекул, зажатых между двумя электродами.

оптический диск: вид съемного носителя. Данные сохраняются на этих дисках с помощью лазера, который либо расплавляет материал диска, либо изменяет цвет встроенного красителя. Лазер может считывать вариации как двоичные данные.

устройство вывода: устройство, которое возвращает обработанную информацию пользователю.

параллельная обработка: процесс использования нескольких процессоров или многоядерных процессоров для разделения задач обработки.

PCI Express (PCIe): более быстрая версия PCI, которая обычно используется для подключения видеокарты.

PCI (межсоединение периферийных компонентов): самый распространенный тип слота расширения на материнской плате.

периферийное устройство: Компоненты, которые выполняют функции ввода, вывода и хранения в компьютерной системе.

фотопринтер: принтер, предназначенный для печати высококачественных фотографий на специальной фотобумаге. Фотопринтеры могут быть струйными, в которых используются специальные чернильные картриджи, или сублимационными принтерами, обеспечивающими отпечатки лабораторного качества.

PictBridge: отраслевой стандарт, который позволяет камере напрямую подключаться к принтеру, обычно через USB-соединение или специальную док-станцию.

конвейерная обработка: процесс, используемый одним процессором для одновременной обработки нескольких инструкций. Как только первая инструкция перешла из стадии выборки в стадию декодирования, процессор выбирает следующую инструкцию.

пиксель: отдельная точка на экране дисплея. Сокращение для элементов изображения. Каждый пиксель содержит три цвета: красный, зеленый и синий (RGB). На этой основе можно создать все цвета, варьируя интенсивность трех цветов.

плазменный монитор: большой тип дисплея, работающий за счет пропускания электрического тока через газ, запечатанный в тысячах ячеек внутри экрана. Ток возбуждает газ, который, в свою очередь, возбуждает люминофоры, покрывающие экран, и пропускают свет через изображение.

плоттер: принтер, использующий одно или несколько перьев для рисования изображения на рулоне бумаги.

порт: точка подключения, используемая для подключения периферийного устройства к материнской плате.

процессор: см. ЦП.

проектор: устройство вывода видео, которое обычно используется при проведении презентаций или совместном использовании мультимедиа с группой в таких местах, как учебные классы, предприятия и домашние кинотеатры, поскольку они могут производить более высокое изображение, чем монитор.

Порт PS/2: устаревший порт, используемый для подключения клавиатуры и мыши.

Считыватель QR-кода: программа на мобильном устройстве, которая может сканировать и декодировать информацию, содержащуюся в QR-коде, например URL-адрес или дополнительную информацию о продукте.

ОЗУ (оперативная память): энергозависимая форма памяти, в которой хранятся операционные системы, программы и данные, используемые компьютером в данный момент.

ПЗУ (постоянная память): энергонезависимая форма памяти, которой не требуется питание для хранения данных.

разрешение: количество пикселей по горизонтали и вертикали, например 1280×1024 или 1920×1080, на экране дисплея. Чем выше разрешение, тем четче изображение.

Метки RFID: метки, которые могут считываться сканером RFID (радиочастотная идентификация). Он содержит крошечную антенну для приема и отправки радиочастотного сигнала.

сканер: устройство ввода, которое может повысить скорость и точность ввода данных и преобразовать информацию в цифровой формат, который можно сохранять, копировать и обрабатывать.

последовательные и параллельные порты. Устаревшие порты, используемые для подключения периферийных устройств к компьютеру.

SATA (serial ATA): стандартный интерфейс внутреннего накопителя.

твердотельный накопитель: небольшой накопитель, часто используемый в небольших электронных устройствах, таких как медиаплееры и сотовые телефоны, а также в ноутбуках и нетбуках.

твердотельное хранилище: немеханическая форма хранения, в которой для хранения данных на микросхеме используется флэш-память.

звуковая карта. Плата расширения, которая обеспечивает аудиоподключения как для устройств ввода (микрофоны и синтезаторы), так и для устройств вывода (динамики и наушники).

динамики: устройство вывода, которое преобразует цифровые сигналы компьютера или медиаплеера в звук.

стилус: специальный инструмент ввода, похожий на перо.

системный блок: Корпус, в который помещается и защищается блок питания, материнская плата, ЦП и память компьютера.

термопринтер: принтер, который создает изображение путем нагревания термочувствительной бумаги со специальным покрытием, которая меняет цвет при воздействии тепла.

трехмерный (3D) принтер: принтер, который может создавать такие объекты, как прототипы и модели.

сенсорная панель: устройство ввода, которое обычно используется на ноутбуке вместо мыши. Движение определяется перемещением пальца по сенсорной поверхности.

сенсорный экран: устройство ввода, которое может принимать ввод от пальца или стилуса.

USB (универсальная последовательная шина). Стандартный тип порта, используемый для подключения различных устройств, включая принтеры, мыши, клавиатуры, цифровые камеры, сотовые телефоны и внешние накопители. До 127 устройств могут использовать один USB-порт.

USB-концентратор: устройство, используемое для подключения нескольких USB-устройств к одному USB-порту.

видеокарта: плата расширения, обеспечивающая передачу сигнала данных и подключение монитора или проектора. Он также может включать входные порты для подключения ТВ-тюнера или другого видеоустройства к системе.

энергозависимая: форма хранилища, требующая питания для сохранения хранимой информации.

веб-камера. Специальная видеокамера, которая обеспечивает визуальный ввод для онлайн-общения, например веб-конференций или чата.

Аппаратное обеспечение микрокомпьютера. Часть II

1.4 Ввод и вывод (I/O)

ЦП микрокомпьютера ничего не может сделать, пока у него нет данных для работы. Все данные, которые поступают в ЦП для обработки, исходно поступают с устройств, расположенных за пределами корпуса, в котором находится ЦП. Эти устройства называются устройствами ввода, поскольку их функция заключается в вводе данных в компьютер. Устройства ввода могут состоять из таких вещей, как клавиатура, дискета или жесткий диск, мышь, другой компьютер или лабораторный прибор. На рис. 1.8 показаны некоторые распространенные устройства ввода. Они будут обсуждаться более подробно в этом разделе.

Чтобы знать, что делает ЦП, мы должны иметь возможность наблюдать за его работой. Для этого данные должны быть отправлены из ЦП на устройства вывода. Это могут быть принтеры, плоттеры и видеомониторы. Вывод также можно сохранить для последующего просмотра, отправив его на дискету или жесткий диск. Устройства вывода будут обсуждаться в разделе 1.6, а дисковое хранилище — в разделе 1.8. Ввод и вывод вместе известны на компьютерном жаргоне как ввод-вывод.

Данные, которые вводятся в компьютер, должны храниться до тех пор, пока они не будут обработаны центральным процессором. Данные также должны иметь место для хранения после обработки. Область компьютера, в которой хранятся данные, называется памятью. Различные типы компьютерной памяти обсуждаются в разделе 1.7. Все электронные и механические компоненты микрокомпьютерной системы в совокупности называются аппаратными средствами.

Подводя итог, можно сказать, что микрокомпьютер состоит из центрального процессора, который принимает данные с устройства ввода, обрабатывает их и отправляет на устройство вывода. В процессе обработки данные сохраняются в памяти компьютера. Типичная конфигурация микрокомпьютера показана на рис. 1.8.

Рисунок 1.8 Типичное аппаратное обеспечение микрокомпьютера

1.5 Устройства ввода

При первом включении микрокомпьютера его память пуста. Прежде чем он сможет начать обработку каких-либо ваших данных, вы должны каким-то образом поместить ваши данные в память микрокомпьютера. Ниже показаны четыре наиболее распространенных метода ввода данных в компьютер.

Информация вводится с клавиатуры.
Данные считываются с дополнительных устройств хранения, таких как дискеты, жесткие диски или ленточные накопители.
Данные собираются и вводятся в компьютер с интерфейсных устройств, таких как аналого-цифровые преобразователи.
Информация вводится в компьютер с рисующих или указывающих устройств, таких как дигитайзер (разновидность планшета для рисования), мышь, джойстик или сканер.

Большая часть информации, обрабатываемой компьютером, изначально попадает в компьютер путем ввода с клавиатуры. На рис. 1.9 представлена схема стандартной клавиатуры ПК.

Рис. 1.9 Клавиатура ПК и клавиши QWERTY

Клавиатура разделена на три части. Основная часть очень похожа на стандартную клавиатуру пишущей машинки. Он содержит все буквы алфавита, стандартные знаки препинания, цифры от нуля до девяти и несколько клавиш специального назначения. Расположение клавиш в основном разделе называется форматом QWERTY, который определяется порядком первых шести клавиш во втором ряду.

Клавиши сверху называются специальными функциональными клавишами (или просто функциональными клавишами). В отличие от клавиш в основном разделе, то, что происходит, когда вы нажимаете функциональную клавишу, зависит от того, какое программное обеспечение вы используете. Программное обеспечение — это общий термин, используемый для описания программ, управляющих работой микрокомпьютера. Различные программы определяют работу функциональных клавиш по-разному.

Справа от клавиатуры находится цифровая клавиатура. Клавиши в этом разделе расположены так же, как на калькуляторе, и предназначены для ускорения ввода числовых данных. Клавиша NUM LOCK (блокировка цифр) при нажатии переключает цифровую клавиатуру между режимом цифр и режимом стрелки управления курсором.

Другим популярным устройством ввода является мышь. Мышь — это устройство, используемое для управления движением курсора (объект на экране, который показывает, где будет происходить следующее действие пользователя) на видеодисплее. Когда мышь катается по рабочему столу, резиновый шарик давит на ролики, которые сигнализируют компьютеру о положении и ускорении мыши. Кнопки в верхней части мыши обеспечивают ввод для выбора и перетаскивания объектов на экране. Большинство мышей используют оптомеханический механизм для определения положения и ускорения. Ролики внутри мыши вращают перфорированные диски с источниками света с одной стороны и детекторами света с другой. Внешний вид и внутренняя часть типичной двухкнопочной мыши показаны на рис. 1.10.

Рис. 1.10. Типичная компьютерная мышь

Если данные ранее были сохранены на вторичном запоминающем устройстве, например на гибком диске, эти данные могут использоваться в качестве входных данных для компьютера. Вторичные запоминающие устройства более подробно описаны в разделе 1.8. Использование аналого-цифровых преобразователей в качестве устройств ввода рассматривается на отдельных уроках.

1.6 Устройства вывода

Чтобы пользователь мог просматривать результаты работы микрокомпьютера, данные должны быть отправлены с микрокомпьютера на устройство вывода. Типичными устройствами вывода являются видеомониторы, принтеры, модемы и вторичные запоминающие устройства (дисковые накопители), которые могут хранить данные для последующего использования. Устройство вывода, присутствующее почти на всех микрокомпьютерах, — это видеомонитор или просто монитор. Видеомонитор также известен как ЭЛТ (электронно-лучевая трубка) или, проще говоря, как экран. Для работы видеомонитора в компьютер должна быть установлена плата видеоадаптера. Комбинация видеокарты и видеомонитора (рис. 1.11) определяет разрешение и глубину цвета, которые будут видны на экране.

Рисунок 1.11 Видеомонитор и адаптер видеодисплея

Разрешение видеодисплея измеряется количеством отображаемых пикселей по горизонтали и вертикали. Слово «пиксель» является сокращением от двух слов изображениеture, элементэлемент. Пиксель — это наименьшая часть видеоэкрана, которую можно использовать для создания изображений (рис. 1.12 и 1.13)

Рисунок 1.12. Представление пикселя

Рисунок 1.13. Увеличенный вид пикселя

Каждый пиксель цветного монитора состоит из трех точек люминофора. Эти точки светятся при попадании электронного луча, при этом каждая точка светится своим цветом (красным, зеленым или синим). Интенсивность электронного луча определяет, насколько ярко будет светиться каждая точка. Если каждая точка светится с одинаковой яркостью, результирующий цвет будет белым. За счет изменения интенсивности электронного луча, падающего на каждую точку, можно получить широкий диапазон цветов.

Глубина цвета видеоэкрана — это количество цветов, которые могут отображаться одновременно. Это, в свою очередь, является функцией количества битов данных, которые используются для представления информации о цвете в каждом пикселе. Например, система видеодисплея, которая хранит 8 бит информации о цвете для каждого пикселя, способна отображать 256 различных цветов (2 8 = 256 цветов). Термин high color используется для описания 16-битного цветного дисплея (2 16 = 65 536 цветов), а термин true color используется для описания 24-битного цветного дисплея (2 24 = 16 777 216 цветов).

На протяжении многих лет различным комбинациям разрешения и глубины цвета присваивались названия. Наименьшим общим знаменателем, используемым сегодня, является стандарт VGA (Video Graphics Array). IBM разработала стандарт VGA и представила его в своей злополучной линейке микрокомпьютеров с шиной Micro-Channel (названной серией PS/2) в 1987 году. Сегодня все микрокомпьютеры способны отображать графику VGA. Другие комбинации разрешения и глубины цвета известны как SVGA (Super VGA) и XGA (расширенный графический массив). Разрешение и глубина цвета этих стандартов показаны в таблице 1.2.

Таблица 1.2. Стандарты отображения видео

Существует множество расширений этих стандартов, обеспечивающих более высокое разрешение и большую глубину цвета. В настоящее время наиболее распространенной комбинацией является разрешение 800 X 600 с 24-битным цветом.

Еще одной важной характеристикой видеодисплея является частота обновления. Электронный луч, формирующий изображение на видеодисплее, сканирует экран построчно сверху вниз. Частота обновления — это количество раз в секунду, которое воспроизводится весь экран. Частота обновления ниже 70 Гц приведет к заметному мерцанию изображения на экране.

Вторым наиболее распространенным устройством вывода является принтер. Большинство принтеров сегодня называют матричными принтерами, что означает, что они производят свою продукцию, создавая матрицу из крошечных точек, которые при просмотре без увеличения выглядят как бесшовные буквы, цифры и графика. Чем больше потенциальное количество точек в матрице, тем лучше будет выглядеть печатная копия. Увеличенное изображение выходных данных точечной матрицы показано на рис. 1.14.

Рис. 1.14. Матричный дисплей 5 x 7

Несмотря на множество различий, большинство принтеров можно отнести к одной из двух категорий.

Ударные принтеры. Эти принтеры, подобные показанному на рис. 1.15, производят свои точки, стреляя крошечными булавками в ленту, которые затем ударяются о бумагу за лентой. Печатающая головка обычно содержит от 9 до 24 игл, расположенных вертикально. Чем больше штифтов в печатающей головке, тем выше качество печати. Поскольку штифты ударного принтера ударяют по бумаге с некоторой силой, эти принтеры можно использовать для печати многокомпонентных форм, таких как чеки и счета. Одним из недостатков ударных принтеров является высокий уровень шума, который они создают при печати.

Рисунок 1.15. Ударный принтер Epson FX-880

Безударные принтеры. Принтеры этой категории также создают изображения в виде матрицы точек, хотя и с гораздо большей плотностью точек, чем ударные принтеры. Качество печати безударных принтеров обычно измеряется в точках на дюйм или dpi. Примерами безударных принтеров являются лазерные принтеры, струйные принтеры и светодиодные принтеры. Безударные принтеры обычно производят продукцию, превосходящую результаты, получаемые с помощью ударных принтеров. Однако их нельзя использовать для печати форм, состоящих из нескольких частей.

Рис. 1.16. Лазерный принтер Hewlett-Packard 6p

1.7 Основная память

Микрокомпьютер был бы неспособен выполнять даже самую простую задачу, если бы он не содержал какого-либо типа памяти. Рассмотрим пример, в котором вы хотите, чтобы микрокомпьютер добавил числа 2 и 2. Когда вы набираете первые 2 с клавиатуры, ЦП еще не знает, что вы собираетесь с ними делать, поэтому он должен сохранить число. Когда вы вводите знак «плюс», теперь он знает, что вы собираетесь выполнить некоторые арифметические действия, но ему все еще нужно другое число. Наконец, вы

введите вторую цифру 2, и ЦП выполнит расчет и сохранит результат в памяти. Микрокомпьютер использует память для хранения программ, управляющих его работой, для хранения данных, ожидающих обработки, и для хранения результатов операций, выполняемых ЦП.

Первичная память или хранилище — это электронная память, к которой прямо обращается ЦП. Эта память содержится в интегральных схемах, называемых микросхемами памяти. Каждой ячейке памяти присваивается номер, называемый адресом. ЦП использует эти адреса для отслеживания информации, хранящейся в памяти. Поскольку первичная память полностью электронная, передача данных в нее и из нее происходит чрезвычайно быстро.

Микрокомпьютер содержит несколько типов первичной памяти. RAM (оперативное запоминающее устройство) используется для хранения информации, которая часто изменяется. Это память компьютера, доступная пользователю. Оперативная память используется для хранения пользовательских программ, которые контролируют работу ЦП. В нем хранятся данные, используемые этими программами, и результаты операций, выполняемых этими программами. Объем оперативной памяти компьютера определяет размер и сложность задач, которые может выполнять микрокомпьютер. Это память в микрокомпьютере, которая обычно упоминается в спецификациях компьютера. Современные микрокомпьютеры обычно имеют 32 МБ или более оперативной памяти. ОЗУ является примером энергозависимой памяти. Это означает, что все, что хранится в ОЗУ, теряется при отключении питания даже на мгновение.

Микросхемы памяти RAM обычно входят в состав SIMM (модуля памяти с однорядным расположением выводов) или DIMM (модуля памяти с двухрядным расположением выводов). SIMM и DIMM — это небольшие печатные платы, содержащие микросхемы оперативной памяти. Эти печатные платы подключаются к специальным разъемам, расположенным на материнской плате микрокомпьютера. SIMM имеют 72 контакта на краю разъема печатной платы и поддерживают 32-битную передачу памяти (32-битная шина памяти). Модули DIMM имеют 168 разъемов и поддерживают 64-битную передачу памяти. SIMM и DIMM показаны на рис. 1.17. Нажмите здесь, чтобы просмотреть видеоклип, показывающий установку модуля SIMM (формат: RealVideo; размер: 200 Кб).

Еще один тип памяти, присутствующий во всех микрокомпьютерах, — это ПЗУ (память только для чтения). ПЗУ может быть прочитано пользователем, но не может быть изменено. ПЗУ энергонезависимо, что означает, что оно сохраняет хранящуюся в нем информацию даже при отключении питания. ПЗУ используется в основном для хранения инструкций, необходимых микрокомпьютеру для запуска после включения питания. Эти инструкции называются BIOS (базовая система ввода/вывода). Этот процесс запуска называется загрузкой или начальной загрузкой и образно означает, что компьютер подтягивается за счет собственной начальной загрузки. BIOS помещается в ПЗУ производителем компьютера и не может быть изменен пользователем.

Примеры других типов микросхем памяти включают PROM, EPROM и EEPROM. PROM (Programmable Read Only Memory) — это тип ПЗУ, который может быть запрограммирован пользователем. Однако, как только он запрограммирован, содержимое не может быть изменено. Микросхема ПЗУ в микрокомпьютере начинается как микросхема ППЗУ. После того, как он запрограммирован производителем, его можно только читать, а не записывать снова. EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) — это тип микросхемы PROM, которую можно стирать и перепрограммировать. Чип СППЗУ стирается путем облучения его ультрафиолетовым светом через кварцевое окошко, расположенное сверху чипа. Схема микросхемы СППЗУ показана на рис. 1.18. EEPROM (электронно стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство) очень похоже на EPROM, за исключением того, что чипы EEPROM могут быть стерты электрическим сигналом, а не ультрафиолетовым светом.

Рисунок 1.18. Микросхема СППЗУ

Помимо их использования в микрокомпьютерах, микросхемы EEPROM используются в различных бытовых устройствах, которые должны сохранять запрограммированные настройки, таких как телевизоры, часы и микроволновые печи.

Читайте также: