Файл: Устройство персонального компьютера (Состав компьютера).pdf

• Управление питанием процессора прямыми силами материнской платы. Процесс происходит даже в выключенном состоянии: на ЦП и некоторые периферийные разъемы систематически подается напряжение в 5 или 3,3 вольта;
• Схема питания существенно изменена в более привычный на сегодняшний день вариант 24+4 или 24+8 pin;
• Задняя панель получила фиксированный прямоугольный размер, а все комплектующие и периферийные устройства теперь подключаются без использования переходников и дополнительных шлейфов. Каждый производитель материнских плат может произвольно менять расположение выходов, предоставляя в комплекте заглушку для задней части системного блока;
• Мышь и клавиатура имеют стандартный разъем подключения PS/2 (сейчас в основном USB-интерфейс).

Все разъемы питания на материнской плате находятся по краям текстолита, обеспечивая, как эстетическую красоту, так и удобство подключения периферийных устройств и блока питания. В центральной части сосредоточены сокет, слоты под ОЗУ, PCI-E, северный и южный мосты. Для крепления к корпусу предусмотрено от 8 до 9-ти монтажных отверстий.

13

4. E-ATX (Extented - расширенный) - производный случай от ATX, который отличается, в первую очередь, размером платы - 305х330 мм. Зачастую на базе этой системной платы собираются топовые геймерские решения под теперь актуальные сокеты 1151, 2066 (Intel), AM4 и TR4 (AMD). Ключевое отличие от стандартной ATX - больше слотов расширения (до 8-ми портов под оперативную память), более продуманная система питания компонентов, улучшенное охлаждение и, что случается довольно часто, штатное СВО. Отдельно хочется упомянуть серверные двупроцессорные материнские E-ATX - платы. Дополнительные 86 мм позволяют без проблем разместить на одном листе текстолита до 16 портов под ОЗУ и слоты расширения (видеокарты, сетевые платы, RAID-контроллеры).

5. MicroATX (mATX) - еще одна производная от ATX, которая была создана все теми же Intel в 1997 году. Платы данного форм-фактора практически не отличаются от стандартных аналогов, за одним исключением - габариты 244х244 мм, область отсекает всю нижнюю панель с портами расширений и перемещает SATA‐порты на боковую панель, оптимизируя имеющееся пространство текстолита.

Монтажные отверстия проделаны таким образом, чтобы MicroATX можно было установить в стандартные ATX-корпуса без особых проблем. Чипсет, сокет и прочие архитектурные моменты не затронуты. Стандарт изначально задумывался, как офисный, а потому набор периферии и портов подключения в MicroATX скромнее, чем у полноформатного аналога. Однако современные модели без проблем создают на базе платы для следующих ПК:

 серверные;

 мультимедийные;

 игровые;

14

 рабочие станции;

 HTPC (Home Theatre Personal Computer);

 рендер‐машины.

6. Mini‐ITX - еще более компактная версия ATX, только ее габариты не превышают 170х170 мм. Механическая совместимость со всеми комплектующими и поддержка современных чипов сохраняется. Форм‐фактор был разработан в 2001 году компанией VIA Technologies с единственной целью – продвигать собственный процессор, однако что‐то пошло не так, и камень так и не получил популярность, чего не скажешь о материнской плате.

Отличительная особенность Mini‐ITX – встроенный процессор в некоторых моделях плат, которые распаяны производителем на заводе.

Заменить его не получится от слова совсем. С одной стороны, решение не самое практичное, но с другой – такая процедура значительно удешевляет производство (не нужно думать над вставкой сокета) и итоговую стоимость продукта. Архитектура позволяет создать максимально холодные (TDP встроенных ЦП не превышает 15 Вт), бесшумные и быстрые офисные станции (SSD+16 ГБ ОЗУ DDR4 2400 МГц). Идеальное решение для HTPC или мультимедийного центра. Хотя игровую систему на такой плате также можно построить. Можно присмотреться к MSI B350I Pro AC. Плата имеет стандартное питание и поддерживает разгон комплектующих. Добавьте Ryzen 5 2400G и получите идеальную систему для души.

7. Mini‐STX (Mini Socket Technology Extended) – относительно свежий стандарт, разработанный все теми же Intel. Имеет размеры 147х140 мм, что сопоставимо с конвертом для DVD‐диска.

15

От Mini‐ITX Mini‐STX отличается полным отсутствием поддержки разъемов PCI‐E x16, а также измененным портом для подключения БП. Здесь выход имеет штырьковый вид, как на большинстве современных ноутбуках. Отчасти этот шаг продиктован тем фактом, что плата и комплектующие на ней, являются маломощными. С другой стороны, распаивать 24+4 pin на такой площади как‐то не уместно.

Для создания полноценного ПК здесь предусмотрена возможность подключения SATA или M.2-накопителей, ОЗУ и процессора со встроенным видео-ядром. Миниатюрные габариты позволят разместить плату в миниатюрный корпус габаритами с PS4 или XBOX One.

На текстовом рис. 1 приведена конструкция материнской платы.

Рис. 1. Конструкция материнской платы:

1. Слот для процессора.

2. Слоты для ОЗУ.

3. Разъемы для IDE - устройств (жесткий диск, флоппи-дисковод, CD/DVD/Bluray-ROM).

4. Слот для видеокарты.

5. Слоты расширения.

6. Набор контактов для соединения с кнопками и индикаторами корпуса.

1.1.6 Процессор

16

Процессор, центральный процессор (CPU) - главная микросхема в компьютере. Именно он занимается выполнением всех программ, которые запущены на компьютере и именно от него главным образом зависит производительность всей системы. Обычно, чем выше тактовая частота процессора, измеряемая в мегагерцах (МГц), тем выше скорость работы всех программ, выполняемых на персональном компьютере с таким процессором. Кроме того, скорость работы центрального процессора определяется еще и его типом. Основой любого процессора является ядро, которое состоит из миллионов транзисторов, расположенных на кристалле кремния.

Разъем процессора - это разъем на системной плате, куда вставляется процессор.

Разъемы различаются по внешнему виду и числу контактов. Для каждой модели процессора существует свой тип материнской платы. Существуют два типа разъемов:

Сокетный (socket - гнездо). Представляет собой разъем, в который вставляются "иголки" - контакты ЦП, расположенные на нем снизу по периметру.

Слотовый (slot - щель, желоб). Представляет собой длинный ряд контактов в пластмассовой рамке. Микропроцессор для такого разъема расположен на специальной плате с рядом контактов на одной из двух сторон. Эта плата вставляется вертикально.

17

1.1.7 Оперативная память

В оперативной памяти элементарная ячейка памяти представляет собой конденсатор, способный в течение короткого промежутка времени сохранять электрический заряд, наличие которого можно ассоциировать с информационным битом. При считывании данных конденсатор разряжается через схему считывания и, если заряд конденсатора не был нулевым, то на выходе схемы считывания устанавливается единичное значение.

Существует несколько типов модулей памяти:

1. SIMM (Single In line Memory Module - модуль памяти с одним рядом контактов) - модуль памяти, вставляемый в зажимающий разъем; применялся во всех платах до Pentium, а также во многих адаптерах, принтерах и прочих устройствах. SIMM имеет контакты с двух сторон модуля, но все они соединены между собой, образуя как бы один ряд контактов.

SIMM бывают двух видов:

30-и контактные (8-разрядная шина данных) - использовался в AT286 - 486 платах;

72-х контактные (16-разрядная шина данных) - использовался в большинстве 486 и во всех Pentium платах. SIMM уже очень устарела и сейчас встречается только в старых компьютерах.

18

2. DIMM (Dual In line Memory Module - модуль памяти с двумя рядами контактов) - модуль памяти, похожий на SIMM, но с раздельными контактами (обычно 2 x 84), за счет чего увеличивается разрядность или число банков памяти в модуле. Применяется в современных компьютерах, начиная с Pentium. DIMM имеют 168 контактов.

3. RIMM (Rambus in line Memory Module) - модуль памяти, включающий один или несколько Direct RDRAM-чипов и организует непрерывность канала. Недопустимо оставлять RIMM-слоты свободными, так как это приводит к разрыву канала с терминатором, находящимся на системной плате в конце канала, поэтому необходимо их заполнить RIMM (модули без чипов и только с каналами).

Модули RIMM имеют размеры, сходные с размерами DIMM. Это позволяет вставлять их во все материнские платы с соответствующим форм-фактором. Модули имеют 168 контактов, могут содержать любое число чипов и могут быть, как односторонние так и двусторонние, объем до 1 Гб.

1.1.8 Внешние компоненты

Внешние компоненты - компоненты, которые размещаются вне корпуса компьютера и подключаются к нему через различные интерфейсные разъемы.

Внешние компоненты:

1. Мышь.

19

2. Клавиатура.

3. Монитор.

4. Принтер.

5. Внешний жесткий диск

6. Источник бесперебойного питания

1.2.1 Мышь

Мышь (mouse) - устройство, предназначенное для быстрого и точного управления курсором на экране монитора персонального компьютера.

Традиционная мышь представляет собой небольшое устройство, которое удобно ложится под руку. В верхней части устройства расположены управляющие кнопки (обычно их три, причем часто роль третьей кнопки исполняет колесо прокрутки или скроллинга), позволяющие задавать начало и конец движения, осуществлять выбор меню и т. п. и т. д.

Классификация мышей

По способу подключения кабельное подключение и беспроводное.

Кабельное подключение:

1. COM-порт. Устаревшее медленное соединение, без теплого подключения, с обязательной ручной установкой драйверов

20

2. PS/2-порт. Основной способ подключения мышей. Теплого подключения уже нет, драйверы устанавливать необходимо, зато при помощи технологии PS/2 Rate можно изменять частоту опроса мыши.

3. USB-порт. Самый быстрый порт. С теплым подключением, автоматической установкой, стандартно большая частота опроса порта. Но, часто таковые возможности для работы мыши не требуются.

Беспроводное подключение:

1. Радио-связь. Весьма надежный вид общения, не требует визуального контакта, слабо чувствителен к помехам. Для взаимодействия с USB-адаптером, который приходится дополнением мыши используются аккумуляторные батарейки класса АА.

2. Инфракрасный порт. Работает только при условии прямой видимости на расстоянии не более 2 метров, чувствителен к помехам в виде света.

По способу действия - механические. У них снизу имеется шарик, при движении он вращает ролики, на них стоят зубчатые колесики, положение которых определяют строение устройства.

Плюсы: относительная простота и ценовая доступность.

Минусы: чувствительность к грязи, неизбежные для любого механического устройства - люфт и износ.

Оптические. Более развитые. Имеют снизу микрокамеру, она снимает положение мышки (порядка 1000 раз в секунду), ее данные анализируются процессором.

21

Плюсы: нечувствительность к грязи, работоспособность практически на любой поверхности (кроме зеркальной и отражающей), отсутствие любой механики.

Минусы: сложность в изготовлении, более дорогие.

Остальные виды характеризуются смешением: проводные оптические, радио-механические, ИК-оптические на аккумуляторах, с разными кнопками/колесами/прочими атрибутами и подключающиеся несколькими способами.

Трекбол - небольшая коробка с шариком, встроенным в верхнюю часть корпуса. Пользователь рукой вращает шарик и, соответственно, перемещает курсор. В отличие от мыши, трекбол не требует свободного пространства около компьютера, его можно встроить в корпус машины. Чаще всего его используют, как замену мыши, особенно для работы с различной графикой.

1.2.2 Клавиатура

Основным устройством ввода информации в компьютер является клавиатура, которая представляет собой совокупность механических датчиков, воспринимающих давление на клавиши и замыкающих тем или иным образом создает определенную электрическую цепь. В настоящее время распространены два типа клавиатур: с механическими или с мембранными переключателями. В механической клавиатуре датчик представляет собой традиционный механизм с контактами из специального сплава.

22

В мембранной клавиатуре переключатель состоит из двух мембран: верхней - активной, нижней - пассивной, разделенных третьей мембраной-прокладкой.

Внутри корпуса любой клавиатуры, кроме датчиков клавиш, расположены электронные схемы дешифрации и микроконтроллер. Обмен информации между клавиатурой и системной платой осуществляется по специальному последовательному интерфейсу 11-битовым блоком. Основной принцип работы клавиатуры заключается в сканировании переключателей клавиш. Замыканию и размыканию любого из этих переключателей соответствует уникальный цифровой код - скан-код. Стандартная клавиатура 105 клавиш: алфавитно - цифровые клавиши, специальные функциональные клавиши, цифровую клавиатуру для интенсивного ввода цифровых данных. Для обеспечения длительной работы клавиатура может быть оснащена подставкой для кистей рук. Также имеются специальные ножки-держатели для удобного горизонтального положения клавиатуры на компьютерном столе.