Компютърът е изчислително устройство с общо предназначение, което може да бъде програмирано да извършва
набор от аритметични и/или логически операции.
Думата “компютър”, който на английски е computer буквално означава изчислител.
В английски език най-ранното известно използване на тази дума е в книга през 1613 година.
Компютъра също има две части-допълнителните устройства, чрез които се вкара и разпространява информацията
/входни и изходни устройства/ и системния блок- с който компютъра обработва информацията в 1 и 0.
Това се нарича двоичен код.
Един от най-старите компютри е този на Джон Атанасов, който се нарича Компютърът на Атанасов-Бери или
на кратко на английски ABC.
Компютърната система също се дели на хардуер и софтуер. Хардуера е системния блок и допълнителните
устройства, а софтуера е компютърните програми и техните указания.
Обменът на информация между човека и компютъра се осъществява чрез входни, изходни и входно-изходни
устройства. Най-често използваните мишки, клавиатури са примери за входни устройства, а примери за изходни
устройства са монитора, принтера, тонколоните.
Като включим компютъра се активират много програми, наречени операционна система.
С входните, изходните и входно-изходните устройства правят диалог с потребителя
В заключение може да кажем, че компютърът е една много сложна машина, която пресмята бързо
математически и/или логически сравнения и изчисления.
Тема 1. Подбор на компютърни конфигурации
1. Компютърна конфигурация
е съвкупност от всички устройства в компютърната система.
Тя, обединява избора на хардуерни компоненти и операционна система и определя бързодействието и
производството на компютърната система.
Компютърният хардуер включва вътрешни и външни устройства, които формират конфигурация с отворена архитектура.
Конфигурацията на персоналните компютри включва системен блок и периферни устройства.
Устройствата, разположени вътре в системния блок, се наричат вътрешни.
Основните вътрешни устройства са:
• дънна платка
• централен процесор
• оперативна памет
• захранващ блок
• твърд диск и други
2. Дънна платка (system board) - обединява всички компоненти на една компютърна система и синхронизира техните действия.
Тя представлява електронна печатна платка c набор от микросхеми, на която се монтират повечето компоненти от системния блок.
Основните компоненти на дънната платка са: чипсет, шини, слотове и портове, BIOS и др.
а) Чипсетът (chipset) е набор от микросхеми, който контролира работата на вътрешните устройства на компютъра,
определя основната функционалност на дънната платка и поддържа работата на процесора.
Той се състои от два основни чипа:
• северен мост (Northbridge) - осигурява взаимодействие на централния процесор с оперативната памет и видео адаптера;
• южен мост (Southbridge) - осигурява взаимодействие между процесора и устройствата за съхранение, разширителните слотове и други.
б) компютърни шини (computer bus) свързват основната електроника като чипсет, памет и други.
• Шината представлява електрическия път, по който битовете се пренасят към различните компоненти.
в) Параметри на дънната платка:
• Какъв процесор поддържа?
• Чипсет е основна интегрална схема на дънната платка. Той определя какъв процесор, каква памет и други компоненти могат да се сложат.
• Каква видеокарта поддържа, има ли вградена?
• Каква RAM памет поддържа?
• Разширителни слотове на дънната платка- гнезда, служещи за добавяне на нови компоненти.
• Входно-изходни портове – специални изводи за включване на периферни устройства
• Интерфейси за твърд диск и оптични устройства
3. Централен процесор CPU (Central Processsing Unit) е управляващо и обработващо устройство.
• Процесорът прочита необходимите данни от паметта, изпълнява указаните операции с тези данни и записва получените данни в паметта.
а) компоненти
• Управляващо устройство (Control Unit), което извлича от паметта командите и необходимите данни за изпълнението им.
• Аритметико-логическо устройство (ALU - Aritmctic Logical Unit) - извършва всички аритметични и логически операции.
Тези части на процесора са свързани с електронна връзка, наречена шина (BUS).
• Извлечените данни и резултати се съхраняват в регистри.
Последователността от действия, които централният процесор изпълнява, се нарича цикъл.
Ето как протича един цикъл за процесора:
• приема команда от оперативната памет;
• извлича данни от оперативната памет;
• изпълнява командата чрез АЛУ;
• записва резултатите в регистрите и оперативната памет;
• преминава към следващата команда.
б) характеристики на процесора:
• тип на процесора;
• скоростта, с която работи (тактова честота) - измерва се в мегахерцове (MHz) или гигахерцове (GHz);
• размер и тип на включената в него кеш памет;
• колко бита е шината за данни (броят битове, които процесорът може да обработва за една операция);
• допълнителни процесорни инструкции, които поддържа.
Задача 1. Потърсете в интернет коя е последната генерация на серията процесори на Intel core i5. Вижте точното означение на някой от процесорите и
сравнете бързодействието му с процесор от същата серия, но 2-ра генерация (напр. core i5-2400). Сравнете параметрите на двата процесора, както и тяхното бързодействие.
4.Памети.
а) ROM (Read Only Memory) - тя е постоянна памет и съдържат специфични данни, свързани с управлението на компютъра и се вгражда от производителя.
б) RAM - Random Access Memory (оперативна памет) - тя е памет с произволен достъп и служи за съхраняване на програмите и данните, с които в момента работи процесора.
Основните характеристики на оперативната памет са:
• големина - обем информация, която може да побере паметта;
• скорост на обмен на данни (честота) - времето за четене или запис от паметта;
• производителност на паметта - брой прочетени или залисани байтове за секунда.
5. Външна памет
а) Традиционен въртящ се твърд диск (HDD – Hard Disk Drive) – една или няколко въртящи се плочи и глава, която чете и записва информация върху тях.
Основни характеристики на твърдия диск са:
• Интерфейс – съвкупност от връзки, сигнали и технически средства за поддръжка на връзките и правила за обмен, например SATA-Serial ATA
• Капацитет – обмен на съхраняваните данни
• Скорост – бързодействие при обработване на информацията:
- обороти в минута
- при HDD – скорост на въртене на плочите;
- IOPS входноизходни операции за секунда при SSD
- латентност – време за достъп на главата до плочите
б) SSD дискове
• Всяко SSD върши същата работа като HDD, но вместо върху магнитно покритие, данните се запазват във взаимно свързани чипове с флаш памет, които помнят всичко дори
и захранването да бъде изключено.
• Тези чипове могат да бъдат перманентно инсталирани на дънната платка, на PCI/PCIe карта, или в кутия с размер, форма и интерфейс като нормално HDD за лаптоп или настолен компютър.
• Тези чипове с флаш памет се различават от USB флаш паметите по тип и скорост на паметта.
6. Видеокарта (графичната карта) е елемент от хардуера, който позволява възпроизвеждането на картина на монитора. Може да е вградена в дъннат платка или да е допълнителна платка.
Основни характеристики на видеокартата:
• Интерфейс – зависи от спецификациите на дънната платка, например PCI Expres
• Графичен процесор (GPU – Grafic Processing Unit)
• Тактова честота на графичния процесор
• Тип и скорост на видео RAM паметта
• Конектори за монитор (аналогов AVG порт,цифров DVI порт, HDMI порт)
• Видеокарта има свой графичен процесор и памет.
• Процесора извършва изчисления, необходими за обработка на изображението.
• В паметта и се съхранява информация за обработваното изображение и кадри, които се изпращат към монитора. Връзката между паметта и процесора се осъществява посредством шина.
7. Mрежова карта (мрежов адаптер, LAN адаптер) - за връзка на компютъра с компютърна мрежа.
8. Звукова карта (ayguokapma) - осигурява вход и изход на аудиосигнали.
Както и при мрежовите карти, на дънната платка има вграден аудиокомпонент, затова допълнителна звукова карта се добавя само при необ¬ходимост от висококачествена обработка на звук.
9. Захранващият блок (Power Supply Unit - PSU) е хардуерен компонент, който доставя електрическа енергия. Той преобразува 220 - 230 (или 110 - 115) волта променлив ток (АС) в прав ток (DC), използван от
компютърните компоненти.
10. Компютърна кутия
• Функцията на захранването е да преобразува променливото напрежение от електрическата мрежа в постоянни напрежения
• За захранването е важна мощността и коефициентът му на полезно действие.
• Коефициентът се измерва с сертификата 80 Plus.
11. Монитор
Мониторът наречен още дисплей или екран, е основно изходно устройство за визуално изобразяване на информация.
Характеристики:
• Тип – например LCD – течнокристален дисплей.
• Големина на екрана – показва размера на екрана и се измерва в инчове по диагонала му. Стандартни са 19“; 17“;15“ и други.
• Разделителна способност – настройката, която определя колко информация да се показва нa екрана. За се избере максималната разделителна. способност на монитора, тя трябва да се поддържа от видеокартата.
• Честота на опресняване (refresh rate) – колко пъти в секунда се обновява екранното изображение. Тя се измерва в херца (HZ) и колко е по-голямо числото толкова по-гладко ще бъде изображението.
• Време за реакция – времето, за което пилсела сменя своя цвят. В съвременните монитори е 16 ms
В съвременните системи се използват плоските LCD монитори, изработени с три различни типа панели (матрици):
• TN панел
• IPS панел
• VA панел
12. Периферни устройства.
Задача 2. В следната компютърна конфигурация
а) посочете компонентите:
• CPU - Intel Core i7-10700K
• MB - ASRock Z490 Phantom Gaming 4
• GPU - NVIDIA GeForce RTX 3090 24GB
• RAM - 2x16GB DDR4
• SSD - 1TB M.2 NVMe
б) потърсете онлайн приложение (power supply calculator), с кое то да определите нужната енергия за компютърната конфигурация
Автор: Мирослав Радославов Михнев,
5 клас, МГ "Баба Тонка", град Русе