Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) — что это такое и зачем используется. Назначение и характеристика ПЗУ Постоянное запоминающее устройство пзу служит для хранения

Основная память (ОП) - предназначена для хранения и оперативного обмена информацией со всеми блоками машины. ОП содержит два вида запоминающих устройств: постоянное запоминающее устройство - ПЗУ и оперативное запоминающее устройство ОЗУ - память с произвольным доступом). ПЗУ служит для хранения неизменяемой (постоянной) программной и справочной информации, позволяет оперативно только считывать хранящуюся в нем информацию. ОЗУ предназначено для оперативной записи, хранения и считывания информации (программ и данных), непосредственно участвующей в информационно-вычислительном процессе, выполняемом ПК в текущий период времени. Главными достоинствами оперативной памяти являются ее высокое быстродействие и возможность обращения к каждой ячейке памяти отдельно (прямой адресный доступ к ячейке). В качестве недостатка ОЗУ следует отметить невозможность сохранения информации в ней после выключения питания машины (энергозависимость). Объем ОЗУ обычно составляет от 32 до 512 Мбайт, но иногда для сложных задач компьютерного дизайна могут потребовать от 512 Мбайт до 2 Гбайт ОЗУ. Основная память имеет для ОЗУ и ПЗУ единое адресное пространство.

КЭШ-память - представляет собой небольшой блок быстро-действую-щей, но дорогой памяти, которая располагается как бы «ме-жду» процессором и оперативной памятью. Запись в кэш-память осуществляется параллельно с запросом процессора к ОЗУ. Данные, выбираемые процессором, одновре-менно копируются и в кэш-память. Если процессор повторно обратиться к тем же данным, то они будут считаны уже из кэш-памяти. Такая же опера-ция происходит и при записи процессором данных в память. Они записыва-ются в кэш-память, а затем в интервалы, когда шина свободна, переписыва-ются в ОЗУ. Проще говоря, при обращении про-цес-сора к па-мяти сначала производится поиск нужных данных в КЭШ-памяти.

Внешняя память - относится к внешним устройствам ПК и использу-ется для долговременного хранения любой информации, которая может ко-гда-либо потре-бо-ваться для решения задач (целостность её содержимого не зависит от того, вклю-чен или выключен компьютер ). В частности, во внеш-ней памяти хра-нится все про-граммное обеспечение компьютера. Внешняя память содержит разно-об-разные виды запоминающих устройств, но наиболее распространенными, имею-щимися практи-чески на любом компьютере, яв-ляются накопители на жестких (НЖМД ) и гибких (НГМД ) магнитных дис-ках. Назначение этих накопителей - хра-нение больших объ-емов информации, за-пись и выдача хранимой информации по за-просу в оперативное запоми-наю-щее устройство. В качестве устройств внеш-ней па-мяти используются также запоминающие устройства на кассетной магнит-ной ленте, накопители на оп-тических дисках и др

Внешние запоминающие устройства весьма разнооб-разны. Их можно класси-фи-цировать по целому ряду признаков: по виду носи-теля, типу конст-рукции, по прин-ципу записи и считывания информации, методу дос-тупа и т.д. В зависимо-сти от типа носителя все ВЗУ можно подразделить на дис-ко-вые накопители и на-копи-тели на маг-нитной ленте. Накопители на дисках бы-вают:

· накопители на гибких магнитных дисках (флоппи-диски );

· накопители на жестких магнитных дисках типа «винчестер»;

· накопители на оптических компакт-дисках;

Гибкий диск (англ . floppy disk ), или дискета, - носитель небольшого объ-ема ин-формации. Дискета состоит из круглой полимерной подложки, по-кры-той с обеих сторон магнитным окислом (являющим собой физическую ос-нову записи/считы-ва-ния ) и помещенной в пластиковую упаковку. В упаковке сде-ланы с двух сторон ра-ди-альные про-рези, через которые головки за-писи/счи-тывания накопи-теля полу-чают доступ к диску. Информация записы-вается по концентрическим дорожкам (тре-кам ), которые де-лятся на секторы. Ёмкость сектора постоянна и состав-ляет обычно 512 бай-тов

Накопитель на жёстких магнитных дисках (HDD - Hard Disk Drive ) или «вин-честер» используется для постоянного хранения информации - программ и дан-ных. По сравнению с дисководами для гибких дисков винчестеры обла-дают рядом ценных преимуществ: объем хранимых данных неизмеримо больше (достигает сотен Гбайт ), время доступа у винчестера на порядок меньше (все со-временные накопи-тели снабжа-ются встроенным кэшем, ко-торый существенно по-вы-шает их производительность )

Приводы компакт-дисков (CDD - Compact Disk Drive ) необходимый ат-рибут современного компьютера. Благодаря маленьким размерам, боль-шой емкости и надежности эти накопители становятся все более и более популяр-ными. Существует несколько разновидностей оптических дисков:

· обычные CD, только для считывания, т.е. устройства ROM;

· CD-R - диски с возможностью однократной записи;

· CD-RW - диски с многократной перезаписью;

· DVD-ROM - только для считывания;

· DVD-R - с возможностью однократной записи;

· DVD-RW - с возможностью многократной перезаписи.

Основными достоинствами накопителей на оптических дисках явля-ются:

· сменяемость и компактность носителей;

· большая информационная емкость;

· высокая надежность и долговечность;

· малая чувствительность к загрязнениям и вибрациям;

нечувствительность к электромагнитным полям

Новый тип памяти получил название флэш-память (Flash - Memory ). Флэш-память представляет собой микросхему энергонезависимого, перепрограммируемого постоянного запоминающего устройства с произвольным доступом и неограниченным числом циклов перезаписи. Она использу-ется как для соз-дания быстро-дей-ству-ющих, ком-пакт-ных запо-ми-нающих уст-ройств - «твердотельных дис-ков», так и для замены ПЗУ.

Накопители на магнитной ленте . Как отмечалось, исторически пер-выми магнитными носителями в машинах 1 и 2 поко-ления были магнитные ленты (цифровые магнитофоны ) и магнитные бара-баны. В универсальных ЭВМ широко использовались и использу-ются накопи-тели на бобинной маг-нитной ленте, а в персональных ЭВМ - на-копители на кас-сет-ной магнитной ленте.

Постоянные запоминающие устройства (ПЗУ) в микропроцессорных вычислительных системах слу­жат для хранения программ и другой неизменяемой информации. Важное преимущество ПЗУ по сравне­нию с ОЗУ - сохранение информации при выключе­нии питания. Стоимость бита хранимой в ПЗУ инфор­мации может быть почти на порядок ниже, чем в ОЗУ. Постоянные ЗУ могут быть реализованы на основе различных физических принципов и элементов и отличаются способом занесения информации, крат­ностью занесения, способом стирания.

В настоящее время применяются следующие виды ПЗУ: программируемые на заводе-изготовителе или масочные ПЗУ (МПЗУ); программируемые пользова­телем ; перепрограммируемые ПЗУ . Первые два вида ПЗУ допускают только однократное про­граммирование, третий вид ПЗУ позволяет изменять хранимую в нем информацию многократно.

Рассмотрим подробнее каждый из типов ПЗУ.

Программируемые масочные ПЗУ про­граммируются их изготовителем, который по подго­товленной пользователем информации делает фото­шаблоны, с помощью которых заносит эту информа­цию в процессе производства на кристалл ПЗУ. Этот способ самый дешевый и предназначен для крупносе­рийного производства ПЗУ.

Масочные ПЗУ строятся на основе диодов, бипо­лярных и МДП-транзисторов. В диодных ПЗУ диоды включены в тех пересечениях матрицы, которые соот­ветствуют записи «1», и отсутствуют в местах, где должен быть записан «0». Внешние цепи управления диодных ПЗУ очень просты. Так как диодная матри­ца представляет собой элемент с гальваническими связями, то выходные сигналы имеют ту же форму, что и входные. Таким образом, если на входы пода­ются напряжения постоянных уровней, то и на выхо­дах уровни будут также постоянными, поэтому отпа­дает необходимость в выходном регистре для хране­ния информации. Масочные ПЗУ на биполярных и МДП-транзисторах также строятся в виде матриц. Постоянные ЗУ на МДП-транзисторах несколько проще в изготовлении, чем биполярные.

Масочные ПЗУ характеризуются большой надеж­ностью, но при их изготовлении возникает ряд не­удобств для заказчика и для изготовителя. Велика номенклатура ПЗУ и мала их тиражность, поэтому от изготовителя требуются повышенные затраты на фотошаблоны, что увеличивает стоимость ПЗУ. От­сутствует возможность оперативно изменять инфор­мацию в ПЗУ без изготовления новой ИС, что особен­но неудобно на этапе отработки программ системы.

Программируемые пользователем ПЗУ являются более универсальными и, следователь­но, более дорогими приборами. Они представляют собой матрицы биполярных приборов, связи которых с адресными и разрядными шинами разрушаются при занесении на специальных программирующих устрой­ствах соответствующих кодовых комбинаций. Эти устройства вырабатывают напряжения, необходимые и достаточные для пережигания плавких перемычек в выбранных запоминающих элементах ПЗУ. Воз­можность программирования пользователем сделала ПЗУ этого типа чрезвычайно удобными при разра­ботке микроЭВМ.

Наибольшее распространение получили ПЗУ с ультрафиолетовым стиранием серии К573, с плавки­ми перемычками серии К556 и К541, с электрическим стиранием и записью информации серий К558, К1601, К1609.

Во всех перечисленных типах запоминающих уст­ройств элементы, хранящие информацию, также рас­полагаются в виде ячеек двумерной матрицы. Каж­дая ячейка может хранить один бит информации, т. е. быть в состоянии логического «0» или «1». Физически на кристалле микросхемы ПЗУ ячейки располагаются на пересечении «словарных линий», идущих от де­шифратора, и разрядных линий, перпендикулярных словарным, которые подсоединяются ко входам муль­типлексора. На дешифратор и мультиплексор пода­ются разряды адреса. При подаче адреса на дешиф­ратор возбуждается одна из словарных линий и все запоминающие элементы, расположенные на ней, па­раллельно выдают хранящуюся в них информацию на все разрядные линии. Выборка нужного числа би- тов для подачи на выход микросхемы ЗУ осуществляется мультиплексором. В зависимости от организации микросхемы мультиплексор и дешифратор могут иметь различную разрядность. Например, микросхема емкостью (2X8) К бит может быть организована как матрица размером 128Х128, что означает использование внутри микросхемы дешифратора «1 - из-128» для возбуждения словарных линий и восьми мультиплексоров «16 - в - 1» для считывания разрядных Линий.

С учетом топологических и технологических особенностей каждого типа микросхем можно произвести деление матрицы запоминающих ячеек на блоки других размеров. Подобное построение запоминающих устройств является общим для всех типов. Отличия между ними - в организации запоминающих ячеек, располагающихся на пересечении «словарной» и «разрядных» линий.

Микросхемы с плавкими перемычками, выполненные по ТТЛ- или ТТЛШ-технологии, применяются там, где необходимо высокое быстродействие. На их основе создается память микропрограмм для микропроцессорных устройств с разрядно-модульной архитектурой (серия К589 й др.), устройства перемножения и функционального преобразования сигналов. Запоминающим элементом в микросхемах данного типа является я-р-/г-транзистор, подсоединенный базой к «словарной линии», коллектором к (Лъ а эмиттером, через плавкую перемычку, к «разрядной» линии. В качестве плавкой перемычки используется поликристаллический кремний или нихром, напыленные при изготовлении микросхемы.

Протекание тока программирования через нихро-мовую перемычку вызывает частичное испарение и окисление нихрома, это приводит к разрыву перемычки. Однако по истечении некоторого времени такая перемычка можёт восстановиться, поэтому - для повышения надежности программирования проводят электротермотренировку микросхем. Подобного недостатка лишены микросхемы с перемычками из поликристаллического кремния, в которых процесс необратимого перехода поликремния из проводящего состояния в непроводящее происходит под действием нагрева, вызванного протеканием тока.

При возбуждений «словарной линии» будут активизироваться (переходить в состояние «1») лишь те «разрядные» линии, к которым подсоединены транзисторы с невыплавленными перемычками. Таким образом, процесс программирования для микросхем данного типа сводится к удалению плавких перемычек в необходимых местах.

Схемы поддержки режима программирования обычно располагаются на самом кристалле микросхемы, и процесс программирования протекает следующим образом. На адресные входы подается адрес выбранной ячейки. Напряжение питания микросхемы повышается до напряжения программирования, необходимого для создания тока, достаточного для выплавления перемычки. Далее на выходах микросхемы путем задания тока указываются те разряды слова, -в которых будут выплавляться перемычки. В процессе занесения информации в микросхему необходимая последовательность подачи импульсов напряжения на определенные выводы обеспечивается программирующим устройством, которое параллельно контролирует правильность программирования, считывая информацию из ПЗУ. Постоянные ЗУ данного типа допускают только однократную запись информации в ячейку.

Микросхемы, в которых информация стирается с помощью ультрафиолетового излучения (УФППЗУ), имеют: возможность многократного программирования, достаточно малое время выборки и энергопотребление, большую емкость. Это делает их более предпочтительными для применения в качестве памяти микропроцессорных систем с сохранением информации после отключения питания. Микросхемы данного типа используются в блоках ПЗУ большинства микро- ЭВМ.

Запоминающим элементом в ПЗУ с УФ-стиранием является МОП-транзистор, расположенный на пересечении соответствующих «словарной» и «разрядной» линий. Информация о содержимом данной ячейки хранится в виде заряда на втором (плавающем) за­творе МОП-транзистора. Затвор называется плавающим, если он размещен между управляющим затво­ром данного транзистора и его каналом и окружен высокоомным диэлектриком.

Перепрограммируемые ПЗУ - это ПЗУ с изменяемым содержимым, на затворах матрицы МОП-транзисторов длительное время могут храниться заряды, образующие заданный код. Все перепрограммируемые ПЗУ представляют собой МОП-приборы.

При необходимости в перепрограммировании микросхемы предварительно записанную информацию стирают ультрафиолетовым светом через прозрачное кварцевое окошко на поверхности корпуса микросхемы. Попадая на плавающий затвор и выбивая из него фотоэлектроны, УФ-излучение разряжает плаваю­щий затвор МОП-транзистора. Время сохранения информации в микросхемах ПЗУ данного типа определяется качеством призатворного диэлектрика и для современных микросхем составляет десять лет и более.

Микросхемы ПЗУ с электрическим стиранием информации популярны у разработчиков микропроцессорной техники благодаря возможности быстрого сти­рания и записи, большим допустимым числом циклов перезаписи информации (10000 раз и более). Однако они достаточно дорогие и сложные по сравнению с микросхемами ПЗУ с УФ-стиранием и поэтому уступают последним по степени использования в микропро­цессорной аппаратуре.

Основу запоминающей ячейки в ПЗУ с электрическим стиранием составляет МОП-транзистор с плавающим затвором, такой же, как и в ПЗУ с УФ-стиранием. Но в микросхемах данного типа технологическими методами обеспечена возможность обратного туннели- рования, т.е. отбора электронов с плавающего затвора, что позволяет выборочно стирать занесенную информацию.

В электронных устройствах одним из наиболее важных элементов, обеспечивающих работу всей системы считается память, которая делится на внутреннюю и внешнюю. Элементами внутренней памяти считают ОЗУ, ПЗУ и кеш процессора. Внешняя – это всевозможные накопители, которые подключаются к компьютеру из вне – жесткие диски, флешки, карты памяти и др.

Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) служит для хранения данных, изменение которых в процессе работы невозможно, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) для помещения в её ячейки информации от процессов, происходящих в текущий момент времени в системе, а кеш память используется для срочной обработки сигналов микропроцессором.

Что такое ПЗУ

ПЗУ или ROM (Read only memory – Только для чтения) – типичное устройство хранения неизменяемой информации, включенное в состав почти каждого компонента ПК и телефона и требующееся для запуска и работы всех элементов системы. Содержимое в ROM записано производителем аппаратного обеспечения и содержит директивы для предварительного тестирования и запуска устройства.

Свойствами ПЗУ являются независимость от питания, невозможность перезаписи и возможность хранить информацию длительные сроки. Информация, содержащаяся в ROM, вносится разработчиками однажды, и аппаратное обеспечение не допускает её стирания, хранится до окончания службы компьютера или телефона, или его поломки. Конструктивно ПЗУ защищены от повреждений при перепадах напряжения, поэтому нанести ущерб содержащейся информации могут только механические повреждения.

По архитектуре делятся на масочные и программируемые:

• В масочных устройствах информация вносится с помощью типичного шаблона на финальном этапе изготовления. Содержащиеся данные не могут быть перезаписаны пользователем. Разделяющими компонентами выступают типичные pnp элементы транзисторов или диодов.
• В программируемых ПЗУ (Programmable ROM) информация представлена в виде двумерной матрицы проводящих элементов, между которыми расположен pn переход полупроводникового элемента и металлическая перемычка. Программированием такой памяти происходит устранением или созданием перемычек посредством тока высокой амплитуды и продолжительности.

Основные функции

В блоки памяти ROM вносят информацию по управлению аппаратным обеспечением заданного устройства. ПЗУ включает в себя следующие подпрограммы:

• Директиву старта и контроля за работой микропроцессора.
• Программу проверяющую работоспособность и целостность всего аппаратного обеспечения, содержащегося в компьютере или телефоне.
• Программу дающую начало работе системы и завершающее её.
• Подпрограммы, управляющие периферийным оборудованием и модулями ввода/вывода.
• Данные о адресе операционной системы на физическом накопителе.

Архитектура

Постоянные запоминающие устройства выполнены в виде двухмерного массива . Элементами массива являются наборы проводников, часть которых не затрагивается, прочие ячейки разрушаются. Проводящие элементы являются простейшими переключателями и формируют матрицу за счет поочередного соединения их к рядам и строкам.

Если проводник замкнут, он содержит логический ноль, разомкнут – логическую единицу. Таким образом в двухмерный массив физических элементов вносят данные в двоичном коде, которые считывает микропроцессор.

Разновидности

В зависимости от способа изготовления устройства ПЗУ делят на:

• Обыкновенные , создаваемые фабричным способом. Данные в таком устройстве не изменяются.
• Программируемые ПЗУ, допускающие изменение программы один раз.
• Стираемое программируемое оборудование , позволяющее очищать данные с элементов и перезаписывать их, например, посредством ультрафиолета.
• Электрически очищаемые перезаписываемые элементы, в которых допускается многократное изменение . Такой вид применяется в HDD, SSD, Flash и других накопителях. На такой же микросхеме записан BIOS на материнских платах.
• Магнитные , в которых информация хранилась на намагниченных участках, чередующихся с не намагниченными. В них была возможна перезаписи.

Разница между RAM и ROM

Отличия между двумя видами аппаратного обеспечения, заключаются в её сохранности при отключении питания, скорости и возможности доступа к данным.

В оперативной памяти (Random access memory или RAM) информация содержится в последовательно расположенных ячейках к каждой из которых возможно получить доступ посредством программных интерфейсов . RAM содержит данные о выполняемых в текущий момент процессах в системе, таких как программы, игры, содержит значения переменных и списки данных в стеках и очередях. При отключении компьютера или телефона RAM память полностью очищается . По сравнению с ROM памятью она отличается большей скоростью доступа и потреблением энергии.

ROM память работает медленнее, и для своей работы потребляет меньше энергии. Главное отличие заключается в невозможности изменять входящие данные в ПЗУ, в то время как в ОЗУ информация меняется постоянно.

ЭВМпредставляет собой комплекс технических средств, построенный на электронных элементах и предназначенный для автоматической обработки информации.

Основной конструктивной особенностью современныхЭВМ является модульный принцип их построения.

Модульный принцип заключается в блочной структуре построения ЭВМ. Модули ЭВМ представляют собой группы устройств, конструктивно объединенные в отдельные блоки.

Под модулем понимается автономное, логически и конструктивно законченное устройство, которое выполняет определенные функции в вычислительном процессе.

Модульная конструкция позволяет сделать ЭВМ компактной, существенно улучшает сервис обслуживания ЭВМ, а также позволяет наращивать её производительность и обеспечивает расширение функциональных возможностей вычислительных систем путем подключения различных внешних устройств.

В состав ЭВМ могут входить модули следующих групп устройств:

1) устройств центрального процессора;

2) запоминающие устройства (оперативная и постоянная память, а также внешних запоминающих устройств - НЖМД, НГМД, НМЛ, CD-ROM и др.);

3) устройств ввода-вывода (клавиатура, дисплей, принтер, сканер, графопостроитель);

4) устройств сопряжения (адаптеры, контроллеры) и др.

Центральный процессор (ЦП) является основной частью ЭВМ и представляет собой совокупность обрабатывающих и управляющих устройств, включая: арифметико-логическое устройство (АЛУ), устройство управления (УУ) и регистровую процессорную память (РПП).

Центральный процессор:

· управляет ходом выполнения программы, определяя последовательность выполнения её команд;

· выполняет арифметические и логические операции, предусмотренные программой;

· организует взаимодействие и автоматическую работу всех устройств ЭВМ.

В компьютерной технике разновидностью центрального процессора является микропроцессор, выполненный на базе БИС или СБИС.

Запоминающие устройства ЭВМ (память) предназначены для приёма, хранения и выдачи информации. Имеется несколько уровней памяти. Каждый уровень памяти имеет определенный объём (емкость) и свое быстродействие.

Емкость памяти запоминающего устройства (ЗУ) определяется максимально возможным количеством кодов чисел и команд, одновременно хранящимся в ЗУ. Емкость памяти измеряется в Кбайтах, Мбайтах и Гбайтах.

Быстродействие памяти характеризуется временем, необходимым для поиска, записи или считывания информации. Как правило, чем больше ёмкость памяти, тем ниже её быстродействие.

По быстродействию выделяют следующие уровни памяти: сверхоперативную, оперативную, постоянную, буферную и внешнюю.

Сверхоперативная память – это регистровая процессорная память (РПП) служит для временного хранения отдельных операндов и команд, обрабатываемых в данный момент времени.

Оперативная память (RAM) представляет собой оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), которое служит для приема, хранения и выдачи информации, непосредственно участвующей в вычислительном процессе. ОЗУ характеризуется высоким быстродействием и сравнительно небольшой емкостью памяти. Эта память энергозависима. При выключении питания вся информация ОЗУ стирается.

Постоянная память (ROM) представляет собой постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), которое служит для постоянного хранения неизменяемой программной и справочной информации. ПЗУ позволяет оперативно только считывать без изменения хранящуюся в нем информацию.

Оперативная и постоянная памяти образуют основную память ЭВМ.

Внешняя память представляет собой внешние запоминающие устройства (ВЗУ), которые служат для длительного хранения больших массивов данных и программ. ВЗУ отличаются большой емкостью и сравнительно небольшим быстродействием. К устройствам внешней памяти относятся накопители на жестких и гибких магнитных дисках (НЖМД и НГМД), накопители на магнитной ленте (НМЛ - стримеры), а также накопители на лазерных оптических дисках (CD-ROM, CD-RW) и др.

В процессе обработки информация в виде набора данных и команд различных программ из ВЗУ предварительно переписывается (загружается) в ОЗУ отдельными порциями и в последовательности, необходимой для решения конкретной задачи. Процессор обрабатывает загруженную в ОЗУ информацию и последовательно по командам программ выполняет различные действия.

Для устранения несоответствия между скоростями работы сверхоперативной процессорной памятью и ОЗУ, а также между скоростями работы быстродействующего ОЗУ и медленнодействующих ВЗУ в ЭВМ предусмотрена буферная или Кэш-память нескольких уровней.

Устройства ввода-вывода обеспечивают ввод информации в ЭВМ и её вывод. К этим устройствам относятся: клавиатура, видеомонитор (дисплей), принтер, сканер, графопостроитель и др. Имеются также устройства указания ввода-вывода. К ним относятся различные манипуляторы – мышь, джойстик, трекбол и световое перо.

Устройства сопряжения служат для организации взаимодействия центрального процессора с различными устройствами и модулями, входящими в состав ЭВМ. К ним относят системную шину, обеспечивающую сопряжение и связь всех устройств ЭВМ, а также адаптеры и контроллеры различных устройств.

Первый серийный персональный компьютер (ПК ), представляющий собой персональную ЭВМ, появился в 1975г. в США. Появление персональных компьютеров определилось необходимостью приблизить ЭВМ непосредственно к пользователю.

Персональный компьютер представляет собой комплекс взаимосвязанных технических устройств, каждое из которых выполняет определенную функцию.

Функционально-структурная схема ЭВМ представлена на рисунке 6:

Рис. 6. Функционально-структурная схема ЭВМ

Основными частями компьютера являются:

1. Системный блок.

2. Дисплей или видеомонитор.

3. Клавиатура.

Они составляют базовый комплект, т.е. наименьший набор устройств, без которого работа с компьютером невозможна.

Системный блок является сердцем машины и ее мозгом. В корпусе системного блока находятся: материнская плата, микропроцессор, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), внешние запоминающие устройства (ВЗУ), устройства сопряжения, блок питания и другие электронные устройства.

Микропроцессор является ядром компьютера. Он организует хранение и выполнение программ, управляет ходом вычислений, выполняет арифметические и логические операции, управляет работой всех блоков машины.

Конструктивно микропроцессор выполняется на базе БИС или СБИС в виде одного кристалла. Важнейшей характеристикой микропроцессора является его быстродействие или производительность - это среднее число команд, выполняемых в единицу времени. Быстродействие определяется тактовой частотой, которая достигает в настоящее время: 1400-1700 мгц.

Структура микропроцессора и его элементная база являются признаками, определяющими поколение компьютеров. Первые процессоры работали на базе микропроцессоров фирмы Intel под номером 8088, затем появились микропроцессоры 80286, 80386 и 80486. В настоящее время выпускаются микропроцессоры типа Pentium, Celeron, AMD и др. Название персональных компьютеров определяется типом микропроцессора и его тактовой частотой.

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) – предназначено для записи и временного хранения информации, непосредственно используемой при выполнении программ в процессе вычислений. ОЗУ построено на БИС или СБИС. Объём современных ОЗУ достигает 256-512 Мбайт.

Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) – предназначено для хранения программ, справочных таблиц и другой постоянной информации. Выключение компьютера не влияет на информацию, хранящуюся в ПЗУ.

Внешние запоминающие устройства (ВЗУ) служат для долговременного хранения больших массивов информации, непосредственно не используемых в процессе вычислений, и представляют собой накопители на жестком магнитном диске (типа винчестер), объём памяти которого может достигать сотни Гбайт, а также на гибких магнитных дискетах, с емкостью памяти 1,4 Мбайта. Имеются также накопители на лазерных оптических компакт-дисках (CD-ROM или CD-RW), объём памяти которых достигает сотни Мбайт.

К устройствам сопряжения относятся: системная магистраль для передачи данных, а также различные контроллеры или адаптеры для управления внешними устройствами ввода-вывода.

Блок питания служит для подачи напряжения в электрические цепи компьютера.

Дисплей или видеомонитор предназначен для отображения на экране информации, вводимой пользователем, и для вывода информации в процессе работы ПК. Работает как телевизор. В настоящее время распространены цветные мониторы типа EGA, VGA и SVGA.

Клавиатура служит для ввода информации и управления работой ПК. На клавиатуре расположены 101-104 клавиши, которые подразделяются на пять групп (полей):

1. Алфавитно-цифровые и знаковые клавиши для ввода текста и чисел (аналогичные клавишам печатной машинки).

2. Клавиши для управления курсором ( , Home, End, Page UP и Page Down).

3. Служебные управляющие клавиши для переключения регистров (Shift, Caps Lock), запуска (Enter) и прерывания работы программ (Esc), вывода содержимого экрана на печать (Print Scrn), перезагрузки операционной системы (Ctrl+Alt+Delete) и др.

4. Функциональные клавиши (F1 – F12) для сервисного обслуживания программ.

5. Вспомогательное поле цифровых клавиш и клавиш управления курсором.

Кроме базовых устройств компьютера в его комплект могут входить различные дополнительные периферийные устройства, включая принтер, сканер, модем, стриммер, плоттер (графопостроитель), различные манипуляторы и др.

Принтер - внешнее устройство, служащее для распечатки текстов программ, документов, результатов вычислений. Принтеры существуют следующих типов: матричные, струйные и лазерные. Матричные принтеры наиболее дешевые, но наличие множества механических частей снижает их надежность в работе.

Более высокое качество печати обеспечивают струйные принтеры, которые особенно удобны для вывода цветных изображений. Но струйные принтеры требуют тщательного ухода.

Лазерные принтеры самые дорогие. Эти принтеры дают почти типографское качество печати. Скорость печати у них в 4-5 раз выше, чем у матричных и струйных. Лазерные принтеры самые надежные.

Сканер используется для считывания и ввода графической и текстовой информации. При сканировании графической и текстовой информации их изображение автоматически преобразуется в электронный вид.

Модем(модулятор-демодулятор) служит для обеспечения связи между компьютерами с помощью телефонной линии, преобразуя цифровую информацию компьютера в электрические сигналы и наоборот.

Стриммер используется для долговременного хранения информации на магнитной ленте.

Плоттер, или графопостроитель, служит для вывода графической информации.

Манипуляторы представляют собой устройства указания ввода-вывода. К ним относятся – мышь, джойстик, трекбол и световое перо.

Кроме того, в состав компьютера могут входить также мультимедийные устройства, которые обеспечивают звуковое и музыкальное сопровождение программ. В состав «мультимедиа» входят звуковая и видеокарта, звуковые колонки (Sound blaster) и программное обеспечение.

Вопрос 3. Классификация ПК

Персональный компьютер относится к классу микроЭВМ и является машиной индивидуального пользования. Это общедоступный и универсальный вычислительный инструмент, многократно повышающий производительность интеллектуального труда специалистов различного профиля.

С учетом назначения и функциональных возможностей персональные компьютеры можно разбить на три группы: бытовые, общего назначения и профессиональные.

Бытовые компьютеры предназначены для массового использования в домашних условиях, как для развлечений (видеоигр), так и для обучения, тренировки и управления бытовой техникой. Этот тип компьютеров достаточно дешевый, надежный и имеет, как правило, простейшую базовую конфигурацию с минимальным набором периферийных устройств.

Компьютеры общего назначения применяются для решения задач научно-технического и экономического характера, а также для обучения и тренировки. Они размещаются на рабочих местах предприятий, учреждений, фирм, в магазинах, на складах и пр.

Машины этого класса имеют достаточно высокопроизводительный микропроцессор, сравнительно большую емкость оперативной и внешней памяти, а также широкий набор периферийных устройств и средств для работы в составе компьютерных сетей.

Этот класс ЭВМ получил наибольшее распространение на мировом рынке.

Профессиональные компьютеры используются в научно-производственной сфере для решения сложных информационных и производственных задач, требующих высокого быстродействия, эффективную передачу больших массивов информации, большую оперативную и внешнюю память. Они могут быть многопроцессорными, способными конкурировать с большими ЭВМ.

Потребителями этого класса компьютеров являются, как правило, профессионалы-программисты и поэтому их программное обеспечение должно быть достаточно богатым и гибким, включая всевозможные инструментальные программные средства.

По конструктивному исполнению компьютеры подразделяются на настольные и портативные .

К портативным относят наколенные (LAPTOP), блокнотные (NOTEBOOK) и карманные (POCKET) или ручные (HANDHELD) компьютеры.

Наколенные (LAPTOP) компьютеры имеют размеры чемодана-дипломата с весом 5-10 кг. В настоящее время их практически не выпускают.

Блокнотные (NOTEBOOK) компьютеры весом не более 2-4 кг имеют размер стандартного листа бумаги А4 (210х297 мм) и толщину 2-5см. В настоящее время блокнотные компьютеры могут иметь такие же возможности, что и настольные, хотя стоимость их существенно выше.

Карманные (POCKET) или ручные (HANDHELD) компьютеры весом около500г играют роль электронной записной книжки.

Возможно, кому-то покажется, что это достаточно простая информация, чем по ней требуются дополнительные объяснения? Однако существуют люди, которые задаются вопросом: «Для чего служит постоянное запоминающее устройство?». Стоит отметить, что это не редкость, поэтому следует внести некоторую ясность в отношении данной темы.

Что означает постоянное запоминающее устройство?

Оно необходимо для хранения данных, которые предоставляется в электронном виде. Существует и другая формулировка, более понятная обычному пользователю. Постоянное запоминающее устройство предназначено для хранения программ, использующихся на электронных аппаратах. Очень часто оно выполнено в форме прямоугольника, внутри которого присутствует требуемое аппаратное обеспечение, способное обеспечить хранение ограниченного числа данных при условиях, когда невозможна постоянная подача электрического напряжения. Таким образом, ПЗУ обладает энергетически независимой памятью, где хранятся требуемая информация.

Когда с компьютера следует изъять защитную панель, находящуюся на системном блоке, и посмотреть на переднюю часть аппарата. Там размещается небольшое устройство, имеющее размер 20*10*4 сантиметра или приблизительно к этому значению. Необходимо отметить, что в данный момент речь пойдет о системном блоке компьютера, а не о самом ноутбуке, поэтому не стоит путать. ПЗУ смотрится как участок черной пластмассы, который окован по бокам железными пластинами. Таким образом, можно предположить, что постоянное запоминающее устройство предназначено для хранения ответов на все вопросы, так как именно там сберегаются все данные пользователя на компьютере. Более подробная информация о таких носителях будет рассматриваться далее.

Какие бывают постоянные запоминающие устройства? По особенностям использования выделяется два вида ПЗУ:

1. Переносные (применяются при переноске от одного устройства к другому). Это электронные накопительные книги, флеш-носители и прочее.
2. Стационарные (рассчитаны на однократную установку и использование на протяжении долгих лет).

ПЗУ, установленное в компьютер, относится именно ко второму виду.

В чем состоят отличия постоянных запоминающихся устройств?

Совсем недавно главная и самая существенная разница между ними наблюдалась в количестве записываемой информации. Таким образом, основными носителями были представлены магнитные ленты, а также производные от них. К ним относятся дискеты, обладающие памятью в сотни и тысячи раз меньше, если сравнивать с жесткими компьютерными дисками. С течением времени и до сегодняшнего дня переносные постоянные запоминающие устройства по объему памяти не отличаются от стационарных.

Иногда они являются модифицированными под перенос жесткими носителями компьютера. Однако и сейчас сохранилась существенная разница. В первую очередь стоит отметить размер. Обычно переносные постоянные запоминающие устройства рассчитаны на меньший объем памяти. Таким образом, они меньше по размеру, что вполне логично. Кроме того, следует указать на разные типы подключения к компьютеру.

Также места этого подключения могут отличаться. Среди них стоит выделить внешние и внутренние подключения, то есть снаружи и внутри системного блока. Различия также наблюдаются и в скорости взаимодействия, что, наверняка, замечали пользователи. Файлы между папками на компьютере перебрасываются за секунды, в то время как данный процесс, осуществляемый с внешнего устройства в память компьютера, требует нескольких минут.

Что входит в число переносных запоминающихся устройств?

К переносным запоминающим устройствам относится следующее:

Электронные накопительные книги;
диски на основе лазерной технологии;
устройства на магнитной ленте;
электронные многоразовые носители информации.

Электронные накопительные книги предназначены для хранения больших массивов данных. Таким образом, размеры данных книг соответствуют обыкновенным книгам, сделанным из бумаги, однако количество данных, размещенное на них, достаточно впечатлительно. Оно составляет до 10 Терабайт. К дискам на основе лазерной технологии относятся CD, DVD и другие.

Наверняка, у большинства пользователей имеются небольшие коллекции подобных носителей, где хранятся игры или фильмы. Некоторые люди даже приобретают их для пополнения домашней коллекции. Устройства на магнитной ленте, то есть дискеты, на сегодняшний день почти не используются. Электронные многоразовые носители информации, которые созданы с применением технологии «флеш», в народе имеют названия флешки. Это запоминающее устройство обладает небольшими размерами и предназначено для хранения данных, объемом до нескольких единиц или десятков гигабайт.

Стационарные запоминающие устройства В их число стоит отнести следующее:

Жесткие диски, устанавливаемые в компьютеры.
целые информационные системы накопления данных, которые легко обнаружить в больших центрах накопления информации.

Рекомендации при выборе ПЗУ

Даже в настоящий момент, зная в общем, для чего используются постоянные запоминающие устройства, актуальным остается вопрос о том, какое устройство выбрать. Чтобы избежать разочарования, необходимо сначала подробно разобраться в системе подсчёта данных. Все дело в том, что подобные устройства функционируют на двоичной системе.

Как известно, для нее важно число 1024. Стоит отметить, что 1 гигабайт содержит 1024 мегабайтов, а 1 мегабайт равен 1024 килобайтам. Также нужно заметить, что порой производители носителей поступают не совсем честным образом и берут за основу значение 1000, округляя данный показатель. Таким образом, при покупке флеш-носителя на 16 000 мегабайт продавцы скажут, что это 16 гигабайт. На самом же деле там будет лишь 14,9 Гб.

Ну а теперь необходимо перейти и к самим рекомендациям. Они следующие:

1. При покупке стоит обязательно проверить, соответствует номинал, указанный на накопителе, реальному положению дел.
2. Рекомендуется произвести осмотр постоянного устройства хранения данных на наличие различного рода повреждений.
3. Следует проверить на работоспособность устройство.
4. Необходимо выполнить проверку качества гнёзд. В случае, когда визуально определяются повреждения, желательно выберите другой товар.
5. Если достался товар низкого качества, не стоит забывать про права покупателя.

Что касается первого пункта рекомендаций, необходимо попросить продавца выполнить проверку на компьютере, который установлен в самом магазине. Там, где ценят клиентов, данная процедура предусмотрена регламентом, поэтому можно не по этому поводу. В противном случае рекомендуется выбрать другой магазин.

В конце хотелось бы еще раз повториться: постоянное запоминающее устройство предназначено для хранения данных, которые представлены в электронном виде. Возможно, данная статья поможет пользователям дать ответы на многие вопросы, которые возникали ранее, а также позволит правильно использовать постоянное запоминающее устройство.