Issuu on Google+

Budowa Komputera

T. Rajnisz, P. Wojtyczka


Budowa Komputera

Spis treści 1.Płyta główna ................................................. 3 2. Procesor ...................................................... 4 3. Karta graficzna............................................. 5 4. Pamięć RAM ................................................ 6 5. Dysk twardy ................................................. 7 6. Karta dźwiękowa ......................................... 8 7. Karta sieciowa ............................................. 9 8. CD-ROM ....................................................... 9 9. Osprzęt ...................................................... 10

T. Rajnisz, P. Wojtyczka

Strona 1


Budowa Komputera

Zazwyczaj komputer składa się z: - płyty głównej - procesora - karty graficznej - pamięci RAM - dysku twardego - karty dźwiękowej - karty sieciowej - stacji CD-ROM - osprzętu

T. Rajnisz, P. Wojtyczka

Strona 2


Budowa Komputera

1.Płyta główna Płyta główna (ang. mainboard) – najważniejsza płyta drukowana urządzenia elektronicznego, na której zamontowano najważniejsze elementy urządzenia, umożliwiająca komunikację wszystkim pozostałym komponentom i modułom. W komputerze na płycie głównej znajdują się procesor, pamięć operacyjna lub gniazda do zainstalowania tych urządzeń oraz gniazda do zainstalowania dodatkowych płyt zwanych kartami rozszerzającymi (np. PCI), urządzeń składujących (dyski twarde, napędy optyczne itp.) i zasilacza. W niektórych konstrukcjach także innych urządzeń zewnętrznych (port szeregowy, port równoległy, USB, złącze klawiatury, złącze myszy). Koncepcję zbudowania komputera osobistego wyposażonego tylko w minimum potrzebnych urządzeń zmontowanych na jednej płycie drukowanej oraz gniazd, do których podłącza się dodatkowe urządzenia, zapoczątkowała firma IBM wprowadzając komputer osobisty, zwany też PC. Budowa płyty głównej Kontrolery poszczególnych urządzeń zgrupowane są głównie w dwóch mostkach – północnym i południowym. Mostek północny, podłączony bezpośrednio do procesora przy pomocy FSB, zawiera kontroler pamięci oraz kontroler szyny graficznej. W przypadku zintegrowania kontrolera pamięci z procesorem mostek ten może nie występować, wówczas bezpośrednio do procesora podłączany jest przez HyperTransport mostek południowy. Mostek południowy, podłączony do mostka północnego, może zawierać kontrolery PCI, USB, dźwięku, Ethernetu, dysków (ATA, SATA) itp. Do niego też zazwyczaj podłączone są dodatkowe zewnętrzne kontrolery (np. IEEE 1394).

Na płycie głównej umieszczony jest także zegar czasu rzeczywistego

T. Rajnisz, P. Wojtyczka

Strona 3


Budowa Komputera

2. Procesor Procesor (ang. processor) nazywany często CPU (ang. Central Processing Unit) urządzenie cyfrowe sekwencyjne potrafiące pobierać dane z pamięci, interpretować je i wykonywać jako rozkazy. Wykonuje on bardzo szybko ciąg prostych operacji (rozkazów) wybranych ze zbioru operacji podstawowych określonych zazwyczaj przez producenta procesora jako lista rozkazów procesora. Współczesne procesory (zwane mikroprocesorami) wykonywane są zwykle jako układy scalone zamknięte w hermetycznej obudowie, często posiadającej złocone wyprowadzenia (stosowane ze względu na własności stykowe tego metalu). Ich sercem jest monokryształ krzemu, na który naniesiono techniką fotolitografii szereg warstw półprzewodnikowych, tworzących, w zależności od zastosowania, sieć od kilku tysięcy do kilkuset milionów tranzystorów. Połączenia wykonane są z metalu (aluminium, miedź). Ważnym parametrem procesora jest rozmiar elementów budujących jego strukturę. Im są one mniejsze tym niższe jest zużycie energii, napięcie pracy oraz wyższa częstotliwość pracy. Współczesne procesory używane w komputerach osobistych wykonywane są w technologii pozwalającej na uzyskanie elementów o rozmiarach mniejszych niż 65 nm, pracujących z częstotliwością kilku GHz. Według planów największych producentów procesorów, pod koniec roku 2007 powinny pojawić się procesory wykonane w technologii 45 nm, a w 2010 - 32 nm. Fabryki procesorów muszą posiadać pomieszczenia o niezwykłej czystości, co jest bardzo kosztowne.

T. Rajnisz, P. Wojtyczka

Strona 4


Budowa Komputera

3. Karta graficzna Karta graficzna, często określana też mianem akcelerator grafiki, to element komputera tworzący sygnał dla monitora. Podstawowym zadaniem karty graficznej jest przechowywanie informacji o tym jak powinien wyglądać obraz na ekranie monitora i odpowiednim sterowaniu monitorem. Pierwsze karty graficzne potrafiły jedynie wyświetlać znaki alfabetu łacińskiego ze zdefiniowanego w pamięci karty generatora znaków - tryb tekstowy. Kolejna generacja kart graficznych potrafiła już wyświetlać w odpowiednim kolorze poszczególne punkty (piksele) tryb graficzny. Nowoczesne procesory graficzne udostępniają wiele funkcji ułatwiających i przyśpieszających pracę programów. Możliwe jest narysowanie odcinka, trójkąta, wieloboku, wypełnienie ich zadanym kolorem lub wzorem, tzw. akceleracja 2D. Większość kart na rynku posiada również wbudowane funkcje ułatwiające tworzenie obrazu przestrzeni trójwymiarowej, tzw. akceleracja 3D. Niektóre posiadają zaawansowane algorytmy potrafiące na przykład wybrać tylko widoczne na ekranie elementy z przestrzeni.

Budowa karty graficznej Procesor graficzny (GPU) odpowiedzialny za generowanie obrazu w pamięci obrazu Pamięć obrazu - VideoRAM, bufor ramki (ang. framebuffer) - przechowuje cyfrowe dane o obrazie Pamięć ROM - pamięć przechowująca dane (np. dane generatora znaków) lub firmware karty graficznej, obecnie realizowana jako pamięć flash EEPROM DAC (ang. Digital-to-Analog Converter) przetwornik cyfrowo-analogowy - odpowiedzialny za przekształcenie cyfrowych danych z pamięci obrazu na sygnał sterujący dla monitora analogowego; w przypadku kart wyłącznie z wyjściem cyfrowym DAC nie stosuje się Interfejs do systemu komputerowego - umożliwia wymianę danych i sterowanie kartą graficzną - zazwyczaj PCI, AGP, PCI-Express Interfejs na slocie karty graficznej - zazwyczaj P&D, DFP, VGA, DVI, HDMI, DisplayPort Wiele z kart graficznych posiada także: Framegrabber - układ zamieniający zewnętrzny, analogowy sygnał wideo na postać cyfrową Procesor wideo - układ wspomagający dekodowanie i przetwarzanie strumieniowych danych wideo; w najnowszych konstrukcjach zintegrowany z procesorem graficznym.

T. Rajnisz, P. Wojtyczka

Strona 5


Budowa Komputera

4. Pamięć RAM RAM (ang. Random Access Memory) - jest to podstawowy rodzaj pamięci cyfrowej zwany też pamięcią użytkownika lub pamięcią o dostępie swobodnym. Choć nazwa sugeruje, że oznacza to każdą pamięć o bezpośrednim dostępie do dowolnej komórki pamięci (w przeciwieństwie do pamięci o dostępie sekwencyjnym, np. rejestrów przesuwnych), to nazwa ta ze względów historycznych oznacza tylko te rodzaje pamięci o bezpośrednim dostępie, które mogą być też zapisywane przez procesor, a wyklucza pamięci ROM (tylko do odczytu), pomimo iż w ich przypadku również występuje swobodny dostęp do zawartości. W pamięci RAM przechowywane są aktualnie wykonywane programy i dane dla tych programów, oraz wyniki ich pracy. Zawartość większości pamięci RAM jest tracona w momencie zaniku napięcia zasilania, dlatego wyniki pracy programów muszą być zapisane na jakimś nośniku danych. Pamięć RAM jest stosowana głównie jako pamięć operacyjna komputera, jako pamięć niektórych komponentów (procesorów specjalizowanych) komputera (np. kart graficznych, dźwiękowych, itp.), jako pamięć danych sterowników mikroprocesorowych.

T. Rajnisz, P. Wojtyczka

Strona 6


Budowa Komputera

5. Dysk twardy Dysk twardy – jeden z typów urządzeń pamięci masowej, wykorzystujących nośnik magnetyczny do przechowywania danych. Nazwa "dysk twardy" (hard disk drive) powstała w celu odróżnienia tego typu urządzeń od tzw. "dysków miękkich", czyli dyskietek (floppy disk), w których nośnik magnetyczny naniesiono na elastyczne podłoże, a nie jak w dysku twardym na sztywne. Pierwowzorem twardego dysku jest pamięć bębnowa. Pierwsze dyski twarde takie, jak dzisiaj znamy, wyprodukowała w 1980 r. firma Seagate. Dysk przeznaczony do mikrokomputerów miał pojemność 5 MB, 5 razy więcej niż standardowa dyskietka. Pojemność dysków wynosi od 5 MB (przez 10MB, 20MB i 40MB - dyski MFM w komputerach klasy XT 808x i 286, współcześnie zaś dyski kilkusetmegabajtowe w komputerach osobistych należą do rzadkości), najczęściej posiadają rozmiar nawet kilkuset (powyżej 400 GB) GB, (w laptopach 20-260 GB). Małe dyski, o pojemnościach od kilkuset MB do kilku GB stosuje się współcześnie w kartach dla slotu Compact Flash (Microdrive) do cyfrowych aparatów fotograficznych, a także w innych urządzeniach przenośnych.

Budowa dysku twardego

Dysk stały składa się z zamkniętego w obudowie, wirującego talerza (dysku) lub zespołu talerzy, wykonanych najczęściej ze stopów aluminium, o wypolerowanej powierzchni pokrytej nośnikiem magnetycznym (grubości kilku mikrometrów) oraz z głowic elektromagnetycznych umożliwiających zapis i odczyt danych. Na każdą powierzchnię talerza dysku przypada po jednej głowicy odczytu i zapisu. Głowice są umieszczone na elastycznych ramionach i w stanie spoczynku stykają się z talerzem blisko osi, w czasie pracy unoszą się, a ich odległość nad talerzem jest stabilizowana dzięki sile aerodynamicznej (głowica jest odpychana od talerza podobnie jak skrzydło samolotu unosi maszynę) powstałej w wyniku szybkich obrotów talerza. Jest to najpopularniejsze obecnie rozwiązanie (są też inne sposoby prowadzenia głowic nad talerzami).

T. Rajnisz, P. Wojtyczka

Strona 7


Budowa Komputera

6. Karta dźwiękowa Dzisiejsze komputery nie obędą się bez tak ważnego elementu jakim jest karta dźwiękowa (muzyczna). Bezpowrotnie minęły czasy kiedy to z naszego peceta wydobywał się charakterystyczny klik, którego nie jestem w stanie nazwać, lecz pewnie ci bardziej doświadczeni przedstawiciele naszego społeczeństwa świetnie go pamiętają. Różnorodność funkcji jakie oferuje karta dźwiękowa jest bardzo duża. Dzięki niej możemy oglądnąć film, posłuchać ulubionej muzyki czy porozmawiać ze znajomymi przez skype. Nieraz efekty jakich możemy doświadczyć są porażające. Przy dobrym sprzęcie podczas oglądania filmu możemy usłyszeć świst kuli przelatującej nad lewym uchem, a nad głową usłyszeć trzepotanie skrzydeł motyla. Każdy ma w swoim komputerze kartę dźwiękową, lecz nie każdy może coś więcej powiedzieć na temat budowy czy jakości dźwięku, dlatego postaramy się przybliżyć jej budowę i funkcje.

Budowa karty dźwiękowej Wejście mikrofonowe wejście typu mono, które umożliwia podłączenie mikrofonu. Najcześciej spotykane w kolorze różowym. Problemy związane z obsługą mikrofonu najczęściej są spowodowane złymi ustawieniami głośności lub niską jakością przetwornika. Wejście liniowe spotykane główne w kolorze niebieskim, służy do podłączania żródła sygnału stereo z takich urządzeń jak wieża audio, telewizor czy odtwarzacz CD. Wyjście liniowe występuje w kolorze zielonym i możemy do niego podłączyć głośniki, słuchawki i wzmacniacz. Wyjście liniowe głośników tylnych pełni taką samą funkcje co poprzednie złącze, lecz wykorzystywane jest przy obsłudze dźwięku przestrzennego przy tranmitowaniu dwóch kanałów tylnych w systemie 4.1. Port gier/port MIDI umożliwia podłączenie pada, dżojstika, a także pobieranie i wysyłanie informacji zgodnych ze standardem MIDI. Obecnie zintegrowane układy powodują że rzadziej ten port występuje, dlatego czasami konieczne jest zastosowanie tzw. śledzia. Oprócz wyżej wymienionych złącz istnieją także wyższej jakości produkty, które są wyposażone w szereg dodatkowych gniazd rozszerzających możliwości karty dźwiękowej. Obecnie nawet najprostsze modele posiadają wyjścia optyczne lub cyfrowe takie jak: - gniazda mini jack - cyfrowe wyjście DIN - cyfrowe wejście i wyjście - FireWire - USB

T. Rajnisz, P. Wojtyczka

Strona 8


Budowa Komputera

7. Karta sieciowa Karta sieciowa to urządzenie odpowiedzialne za wysyłanie i odbieranie danych w sieciach LAN. Każdy komputer, który ma korzystać z dobrodziejstw sieci, powinien być wyposażony w taką kartę. Każda karta jest przystosowana tylko do jednego typu sieci (np. Ethernet) i posiada niepowtarzalny numer, który identyfikuje zawierający ją komputer. Przydziela go międzynarodowa instytucja pod nazwą IEEE. Każdemu producentowi przypisuje ona odpowiedni kod i zakres liczbowy. Wytwórca interfejsu Ethernet tworzy niepowtarzalny adres o długości 48-bitów, zwany często adresem sprzętowym lub adresem fizycznym. Adres ten jest nazywany również adresem sterowania dostępem do medium - Media Access Control (MAC). Karty sieciowe określane są mianem NIC (ang. Network Interface Card). Na samym początku istnienia sieci NIC była płytą wypełnioną układami scalonymi, połączonymi w taki sposób, by dostarczyć wymagane funkcje. Obecnie interfejs ten jest zazwyczaj umieszczony w pojedynczej kości, zawierającej wszystkie wymagane funkcje, włączając w to protokół MAC. Kości interfejsów są tak zaprojektowane, by umożliwić pracę z pełną prędkością systemu.

8. CD-ROM CD-ROM ( Compact Disc Read Only Memory) – tłoczona płyta kompaktowa zawierająca dane dostępne, ale nie modyfikowalne, w komputerze w formie pamięci masowej. Standard zapisu dowolnych danych binarnych został opracowany przez Sony i Philips w 1985 w tzw. Żółtej Księdze będącej pierwszym rozszerzeniem standardu CD opisanego w Czerwonej Księdze. Płyty CD-ROM są popularnym nośnikiem w dystrybucji oprogramowania, włączając w to gry komputerowe i aplikacje multimedialne, chociaż mogą zawierać dowolne dane (w ilości zależnej od pojemności nośnika). Istnieje możliwość umieszczenia na płycie łącznie danych komputerowych i dźwięku, który można odtwarzać w zwykłym odtwarzaczu CD, podczas gdy dane (np. oprogramowanie lub pliki filmowe) są osiągalne tylko na komputerze (np. ISO 9660 dla PC). Płyty takie określa się mianem CD-Extra. W czasie wprowadzania technologii CD-ROM, nośniki te miały większą pojemność niż powszechnie stosowane ówczesne twarde dyski. Obecnie pojemność twardych dysków znacznie przewyższa pojemność CD, DVD czy Blu-ray, mimo to pewne eksperymentalne nośniki optyczne jak np. HVD mają większe pojemności i szybsze transfery danych niż dzisiejsze (2012) twarde dyski.

T. Rajnisz, P. Wojtyczka

Strona 9


Budowa Komputera

9. Osprzęt Monitor Monitor - urządzenie wyjściowe, podłączone do komputera będące źródłem światła, wyświetlające na własnym ekranie obraz oglądany z drugiej strony przez oglądającego. Wyróżnia się monitory lampowe (kineskopowe) - CRT, monitory oparte na ciekłych kryształach (LCD), oraz monitory plazmowe.

Klawiatura Klawiatura komputerowa – uporządkowany zestaw klawiszy służący do ręcznego sterowania urządzeniem lub ręcznego wprowadzania danych. W zależności od spełnianej funkcji klawiatura zawiera różnego rodzaju klawisze – alfabetyczne, cyfrowe, znaków specjalnych, funkcji specjalnych, o znaczeniu definiowanym przez użytkownika.

Mysz Mysz – urządzenie wskazujące używane podczas pracy z interfejsem graficznym systemu komputerowego. Została wynaleziona przez Douglasa Engelbarta w 1964 r. Mysz umożliwia poruszanie kursorem po ekranie monitora poprzez przesuwanie jej po powierzchni płaskiej. Mysz odczytuje zmianę swojego położenia względem podłoża i wysyła ją w formie danych cyfrowych do komputera, który dokonuje odpowiedniej zmiany położenia kursora na ekranie. Najczęściej wyposażona jest w dwa przyciski i kółko do przewijania ekranu, które może również pełnić rolę trzeciego przycisku.

T. Rajnisz, P. Wojtyczka

Strona 10


Budowa Komputera