Componentele unui calculator

Componentele unui calculator

n      Unitatea centrala de prelucrare CPU (elementele ei se afla pe placa de baza):

Microprocesor;

Memoria interna;

Controllerul de intrare/iesire, sistemul de bus-uri;

n      Memoria externa (se conecteaza la calculator prin diverse cabluri):

Discuri fixe (HDD);

Discuri flexibile (floppy);

Discuri optice (CD) etc;

n      Placa grafica / video (se conecteaza intr-un slot special);

n      Perifericele de intrare si iesire (se conecteaza prin asa numitele interfete).

Microprocesoare

n      Microprocesorul

Microprocesorul este acea componenta a calculatorului care interpreteaza si executa comenzile (instructiunile) programelor care ruleaza pe calculator. Microprocesorul este de fapt "creierul" calculatorului.

Viteza de lucru (si implicit performantele) microprocesorului depinde de frecventa de tact (masurata in Mhz / Ghz) si de latimea registrului (numarul de octeti care pot fi prelucrati la u moment dat de procesor: 8 - 64 biti) Cu cat viteza de lucru este mai mare, cu atat procesorul este mai bun. Viteza se masoara in MIPS (milioane de instructiuni pe secunda).

Viteza de comunicare dintre procesor si memorie (frecventa FSB, masurata in Mhz) este foarte importanta pentru performantele unui microprocesor, la fel ca si memoria cache (o memorie exterm de rapida, dar de capacitate mica, folosita pentru a prelucra volume mari de date susceptibile a incetini procesorul).

Exista 2 mari producatori de microprocesoare pentru PC: Intel (procesoarele PENTIUM) si AMD (cu procesoarele K6, K7). Cele mi bune procesoare oferite de aceste firme sunt (existente in Romania):

Placa de baza

Placa de baza este o placa incarcata de circuite integrate folosita de un PC. Toate componentele necesare pentru functionarea unui PC se conecteaza la placa de baza.

Aceasta permite conectarea microprocesorului, memoriilor, placii grafice, placii de sunet, controllerelor pentru unitatile de stocare etc.

Componentele unei placi de baza sunt:

- chipsetul (care controleaza functionarea procesorului);

- conectorii (sloturile) ISA, PCI, AGP;

- conectori pentru alimentare;

- bateria BIOS;

- controllerele IDE / ATA;

- slot/socket pentru conectarea procesorului;

- conectori externi: porturi seriale / paralele / USB, sunet, video, retea.

In functie de microprocesorul folosit, exista mai multe sloturi / socket-uri disponibile. Este foarte important insa ca placa de baza sa aiba socket+ul potrivit pentru un anume procesor. De aceea, la configurarea hard a unui calculator imediat dupa alegerea unui procesor, se alege placa de baza. Exemplu:

- Socket 940 pentru Athlon 64 FX;

- Socket A este folosit pentru procesoarele AMD (Athlon XP si

Duron);

- Slot A pentru procesoarele AMD Athlon mai vechi;

- Socket 462 pentru noile AMD Athlon;

- Socket 478 pentru Pentium 4 Northwood;

- Socket 423 pentru Intel Pentium 4 processors;

- Socket 370 pentru Intel Pentium III and Celeron processors;

- Slot 1/Slot 2 pentru procesoarele Intel Pentium II/III and Celeron mai vechi.

Socket-urile mai noi cu numere de cate 3 cifre sunt botezate in functie de numarul de pini pe care ii contin. Celelalte, mai vechi, au fost numite in functie de ordinea construirii lor.

Pentru fiecare procesor exista de asemenea mai multe chipset-uri disponibile. Astfel:

pentru procesoarele AMD: VIA KT400, KT 600, nForce 2, nForce 2 Ultra 400, nForce3

Pentru procesoarele Intel: Intel 845 PE, Intel 865PE, Intel 865G, Intel 875P.

Este foarte important ca placa de baza sa fie dotata cu un chipset care suporta un procesor anume.

In momentul actual, performantele placii de baza sunt un element de baza pentru functionarea in conditii optime a calculatorului.

Producatori de placi de baza: Asus, Abit, Epox, Gigabyte.

Dispozitive (periferice) de intrare

Dispozitivele periferice de intrare colecteaza informatii de la utilizator pentru a putea fi prelucrate de catre calculator. Acestea se conecteaza la calculator prin interfete sau porturi conectate la

placa de baza.

Exemple de periferice de intrare:

a)      tastatura;

b)      mouse;

c)      trackball;

d)      joystick;

e)      touch pad;

f)        touchscreen;

g)      light pen;

h)      scanner.

Interfete

Dupa cum am vazut, interfetele permit conectarea perifericelor la unitatea centrala. Interfetele pot fi:

a) seriale: transmite un singur set de date la un moment dat. La interfetele seriale putem conecta: mouse, tastatura, ;

b) paralele: transmit simultan mai multe seturi de date;

c) USB - Universal Serial Bus: cele mai noi si mai rapide interfete, permit conectarea tuturor dispozitivelor periferice.

Tastatura

Tastatura (keyboard) este cel mai important dispozitiv de intrare. Se prezinta sub forma unei placi care contine mai multe taste (cca. 100), care pot fi actionate prin apasare.

Tastaturile se pot conecta la calculator prin urmatoarele interfete:

- serial (PS2);

- cordless (port infrarosu);

Tastatura este de forma dreptungiulara, mai nou au aparut tastaturile ergonomice, care ofera o mai buna pozitionare a mainilor in timpul lucrului, precum si posibilitati de scriere mai rapid (grupul principal de taste este despartit in doua subgrupuri, corespunzatoare celor doua maini).

Mouse-ul

Mouse-ul s-a dezvoltat ca dispozitiv de intrare in paralel cu interfetele grafice (Windows 3.1). Forma mouse-ului se potriveste perfect pentru a fi tinut sub mana, este prevazut de obicei cu doua butoane si o rotita (scroll), sau 3 butoane.

Mouse-ul se foloseste impreuna cu un pad (covoras), pe care poate fi miscat. In partea de jos exista un dispozitiv care detecteaza miscarile mouse-ului, acestea fiind transpuse in miscari ale unui cursor (simbol) pe ecran.

Mouse-ul si tastatura sunt cele mai importante periferice de intrare, de asemenea sunt cel mai des folosite.

Exista 2 tipuri de mouse:

a) mouse mecanic: este prevazut cu o bila care, miscandu-se, antreneaza miscarea a 2 role perpendiculare;

b) mouse optic: miscarea mouse-ului este detectata cu ajutorul unui senzor optic.

Se poate conecta la calculator prin interfata seriala, PS2 sau USB, mai nou si wireless.

Trackball

Trackball este un dispozitiv asemanator cu mouse-ul (transmite informatii calculatorului prin miscarea sa). Este format dintr-o bila introdusa intr-un socket care contine senzori ce detecteaza miscarea bilei, semanand cu un mouse intors pe spate.

De aemenea, este prevazut cu butoane similare butoanelor mouse-ului.

Miscarile bilei sunt transmise calculatorului, care le traduce prin miscari corespunzatoare ale cursorului pe ecran.

Trackball-ul s-a impus in mediul proectarii asistate de calculator, putand fi folosit si in locurile unde nu este loc pentru mousepad.

Conectarea trackball-ului se face similar cu a mouse-ului.

Joystick

Joystick-ul seamana cu mansa unui avion si este folosit pentru jocuri (simulatoare de avioane, jocuri cu automobile etc). Miscarile joystickului sunt transmise prin cablul de conectare catre calculator, transpunandu-se in miscari ale vehiculului din joc. Este prevazut cu butoane care pot functiona conform dorintelor utilizatorului.

Unele joystick-uri sunt insotite de un dispozitiv aditional denumit "Throttle", folosit pentru a comanda acceleratia.

Similar cu joystick-ul este combinatia volan+pedale+ schimbator de viteze, destinata pasionatilor de jocuri auto. Se conecteaza intr-un port special pe placa de sunet sau prin USB.

Touchpad

Tocuhpad-ul este un periferic de intrare folosit de obicei pentru laptop-uri. Functioneaza la fel ca mouse-ul, miscarea cursorului pe ecran fiind controlata de miscarile degetului utilizatorului pe suprafata touchpad-ului. Este prevazut cu doua butoane, care se comporta similar butoanelor stang si drept ale mouse-ului.

Poate fi incorporat in laptop sau detasabil. Se conecteaza la fel ca mouse-ul.

Touchscreen-ul

Touchscreen-ul este un ecran caruia utilizatorii ii transmit comenzi atingand o imagine anume. Este prevazut cu un software special pentru interpretrarea comenzilor. Este usor de folosit, dar ecranul necesita intretinere intensiva.

Light pen-ul

Light pen-ul este un dispozitiv conectat la calculator, care atunci cand este indreptat spre ecran verifica daca punctul respectiv este iluminat sau nu, si apoi trimite informatia catre calculator. Atingerea ecranului conduce la activarea unei comenzi.

Scanner-ul

Scanner-ul transforma informatia de pe foi sau diapozitive in format electronic. Poate fi folosit pentru a scana imagini, texte, grafice. Odata memorate in calculator, documentele scanate pot fi prelucrate. Scanner-ul se prezina in doua variante:

a) flatbed scanner (scanner de birou): se foloseste asemanator xerox-ului. Documentul de scanat se asaza cu fata in jos pe scanner, iar capacul scannerului se inchide. La apasarea unui buton, se declanseaza scanarea.

b) handscanner (scanner de mana): scanarea se face plimband scannerul deasupra documentului.

Perifericele de iesire

Sunt acele dispozitive care transmit informatia din calculator catre utilizator. Se conecteaza la calculator prin interfete specifice.

Se clasifica astfel:

a) optice: prezinta informatiile sub forma vizuala;

b) acustice: prezinta informatiile sub forma de sunete.

Exemple:

a) monitorul;

b) imprimanta;

c) plotter-ul;

d) difuzoarele;

e) castile audio.

Monitorul

Este asemanator televizorului, cu ajutorul sau utilizatorul vizualizeaza in orice moment ceea ce executa calculatorul. Monitorul este cel mai important dispozitiv de iesire.

Monitoarele se pot clasifica in:

a) monitoare cu tub catodic (CRT): acelasi principiu ca si la televizor, sunt mai ieftine, dar mai mari;

b) monitoarele cu cristale lichide LCD: sunt mai mici ca dimensiuni, dar sunt foarte scumpe.

Performantele unui monitor sunt apreciate in functie de:

a) dimensiunea diagonalei (se masoara in inches, 1 inch 2,54 cm): exista monitoare de 15, 17, 19 si 21 inci. Cu cat diagonala tubului este mai mare, cu atat mai bine.

b) rezolutia suportata (imaginea se imparte in puncte - pixeli). Cu cat rezolutia este mai mare, cu atat calitatea imaginii este mai buna.

c) rata de reimprospatare a imaginii (masurata in Hertzi) arata frecventa (pe secunda) a reimprospatarii. Cu cat aceasta rata este mai mare, cu atat stabilitatea imaginii creste.

d) ergonomia (radiatiile emise de monitor).

Imprimanta

Cu ajutorul imprimantei, informatia electronica din calculator se tipareste pe hartie.

Imprimantele se clasifica astfel:

a) imprimante cu pini (este necesara o hartie speciala, este ieftina dar odata cu raspandirea imprimantelor cu jet de cerneala, la fel de ieftine, este pe cale de disparitie);

b) imprimanta cu jet de cerneala (foloseste hartie normala, calitatea depinde de culori si de rezolutie - pixeli per inch dpi);

c) imprimanta cu laser ( cea mai rapida, dar si cea mai scumpa, foloseste hartie obisnuita);

d) plotter-ul este folosit pentru tiparirea desenelor de inalta rezolutie (planuri arhitecturale de exemplu).

Imprimanta se conecteaza la calculator prin interfata paralela sau USB.

Boxe / casti

Aceste periferice de iesire prezinta informatia sub forma de sunete. Folosirea lor necesita o placa de sunet. Se pot folosi pentru:

a) instruire;

b) divertisment (muzica, filme, jocuri);

c) comunicare cu alti utilizatori (combinat cu un microfon).

Stocarea informatiilor. Masurarea memoriei

Datele sunt stocate in memoria calculatorului folosindu-se sistemul binar de numeratie, unde nu exista decat doua valori posibile: 0 si 1. Toate datele prelucrate si operatiile efectuate de calculator sunt descompuse in elemente care au valoarea 0 sau 1. Un astfel de element se numeste bit, este cea mai mica unitate de masurare a memoriei.

O combinatie de 8 biti se numeste byte. Un byte corespunde unui caracter (litera, cifra etc.). Efectuand toate combinatiile (0 sau 1 pe 8 pozitii posibile) obtinem 256 de variante, deci 256 de caractere.

Celelalte unitati de masura pentru memorie sunt:

- KiloByte kB: 1024 bytes;

- MegaByte MB: 1024 Kilobytes;

- GigaByte GB: 1024 Megabytes;

- TeraByte: 1024 GigaBytes.

Alte notiuni legate de date:

- Un camp este o unitate informationala semnificativa (fiecare dintre coloanele unui tabel este un camp);

- O inregistrare este o multime de valori formate din cel mult o valoare pentru fiecare camp;

- Un fisier reprezinta unitatea de prelucrare a informatiei din punct de vedere al software-ului. Un fisier se caracterizeaza printr-un nume (alegerea numelui unui fisier este la latitudinea utilizatorului) si o extensie (un grup de 3 caractere care arata tipul de informatie continuta in fisierul respectiv).

- Un director reprezinta un segment al memoriei externe in care pot fi stocate fisiere si / sau alte directoare.

Fisierele si directoarele sunt organizate pe suporturile de memorie externa intr-o forma arborescenta.

Dispozitive de stocare (memoria externa)

Memoria externa este memoria care retine toate datele utilizatorilor. Are un caracter nevolatil (la deconectarea calculatorului de la sursa de curent electric, continutul memoriei nu se sterge).

Memoria externa se prezinta sub forma unor dispozitive de stocare:

a) Hard-disk-ul (HDD, discul fix) este cel mai important suport de memorie externa. Este format din mai multe discuri magnetice suprapuse care se rotesc, datele fiind citite/scrise cu ajutorul unor capete speciale. Are cea mai mare capacitate de stocare (astazi exista HDD-uri cu capacitate de la 20Gb la 160 Gb) si cel mai bun timp de acces la date. Performantele unui HDD, pe langa capacitate, sunt:

- timpul mediu de acces la date (durata necesara pentru a accesa un segment al HDD), masurat in nanosecunde;

- viteza de transmisie a datelor (volumul de date pe care HDD le poate citi in unitatea de timp);

- interfetele de acces la HDD: IDE, EIDE, UATA, SATA, SCSI.

Toate aceste caracteristici determina pretul HDD, care este cel mai scump dispozitiv de stocare.

A aparut in ultimul timp posibilitatea ca HDD sa fie desprins usor din calculator, cu ajutorul unui dispozitiv special.

b) Floppy Disk-ul (Disc flexibil) este un suport de memorie externa format dintr-un disc magnetic subtire incastrat intr-o carcasa de plastic dreptunghiulara. Spre deosebire de HDD, floppy disk-ul necesita un dispozitiv special pentru ca datele memorate pe el sa poata fi citite sau modificate prin scriere. Acesta se numeste Floppy Disk Drive.

Floppy disk-ul are capacitatea maxima de 1,44 Mb, iar probabilitatea de defectare este destul de mare. Costurile sunt prin urmare foarte mici (in jurul a 10 USD un FDD, iar un disc cca. 0,30 USD). Discurile floppy au totusi avantajul ca sunt cele mai comode atunci cand datele sunt de volum mic, de asemenea se pot refolosi.

c) Discul optic (CompactDisc), CD

Este un disc plat din plastic pe care datele se stocheaza in spirala, de la centru catre margine.

Capacitatea unui CD poate ajunge la 700 Mb. CD-ul se prezinta in mai multe variante:

a) CDROM (Read Only Memory): poate fi incarcat cu date o singura data, dupa care stergerea/modificarea sunt imposibile;

b) CDRW (ReWritable): poate fi incarcat de mai multe ori.

Ca si floppy, CD-ul necesita un dispozitiv special pentru citirea datelor inscrise (CDROM drive) sau pentru citire / scriere (CD Writer/ReWriter). Datorita scaderii preturilor acestor echipamente si al CD-urilor neimprimate, CD-ul a devenit extrem de popular printre utilizatorii de calcualtoare

Memoria interna

Este de doua feluri:

a)      Read Only Memory: continutul ei nu poate fi modificat si nu se distruge prin intreruperea alimentarii cu tensiune electrica. Memoria ROM este configurata de producatorul placii de baza in vederea realizarii unor functii speciale (pornirea calculatorului);

b)      Random Access Memory: in RAM sunt incarcate toate programele/fisierele deschise la un moment dat de utilizator. Memoria RAM este volatila (continutul ei se pierde la oprirea calculatorului), drept urmare, inainte de a intrerupe lucrul este imperios ca fisierele deschise sa fie salvate pe un suport de memorie externa.

Principala caracteristica a memoriei RAM este capacitatea (multiplu, astazi, de 128 Mb). Cu cat memoria RAM are o capacitate mai mare, cu atat calculatorul este mai rapid.

De asemenea, frecventa de bus (frecventa magistralei).

Tipuri de memorie: EDO, SDRAM, DDRAM.