Το Υλικό ηος Υπολογιζηή

Transcript

1 2 Το Υλικό ηος Υπολογιζηή Κύπια μέπη ενόρ Πποζωπικού Υπολογιζηή Τα θύξηα κέξε ελόο πξνζσπηθνύ ππνινγηζηή είλαη ηα εμήο: Κενηπική Μονάδα Επεξεπγαζίαρ (Central Processing Unit - CPU). Δίλαη έλαο κηθξνεπεμεξγαζηήο ν νπνίνο δηαρεηξίδεηαη ηηο εληνιέο θαη ηα δεδνκέλα. Έλαο Intel Pentium 4 γηα παξάδεηγκα είλαη κία θεληξηθή κνλάδα επεμεξγαζίαο. Μηηπική κάπηα (Motherboard). Δίλαη ην θύξην εμάξηεκα ηνπ ππνινγηζηή. Πξόθεηηαη γηα έλα ηππσκέλν θύθισκα πνπ πινπνηεί ηε βαζηθή ζπλδεζκνινγία. Γηαζέηεη ππνδνρέο γηα ηε ζύλδεζε άιισλ κνλάδσλ (θεληξηθήο κνλάδαο επεμεξγαζίαο, ηεο θύξηαο κλήκεο, θαξηώλ) ό- πσο θαη θάπνηα νινθιεξσκέλα θπθιώκαηα ππνζηήξημεο. Κύπια μνήμη (Main Memory). Απνηειείηαη από νινθιεξσκέλα θπθιώκαηα, ζηα νπνία απνζεθεύνληαη πξνζσξηλά ηα δεδνκέλα θαη νη εληνιέο, πξνηνύ κεηαθεξζνύλ γηα επεμεξγαζία ζηελ Κ.Μ.Δ. Σκληπόρ δίζκορ (Hard Disk). Δίλαη κία ζπζθεπή, ζηελ νπνία κπνξνύκε λα απνζεθεύζνπκε κόληκα κεγάιεο πνζόηεηεο δεδνκέλσλ. Βξίζθεηαη κέζα ζηελ θεληξηθή κνλάδα ηνπ Υπνινγηζηή. Κάπηα γπαθικών (Graphics Adapter). Από ηελ θάξηα γξαθηθώλ ε- μαξηάηαη ε πνηόηεηα ηεο εηθόλαο ηελ νπνία παίξλνπκε. Οθόνη (Monitor). Δίλαη ε ζπζθεπή, ζηελ νπνία απεηθνλίδνληαη ηα απνηειέζκαηα ηεο ιεηηνπξγίαο ηνπ ππνινγηζηή καο. Πληκηπολόγιο (Keyboard). Δίλαη ε πην ζπλεζηζκέλε ζπζθεπή, ηελ νπνία ρξεζηκνπνηνύκε γηα ηελ εηζαγσγή δεδνκέλσλ θαη εθηέιεζε θάπνησλ εηδηθώλ ιεηηνπξγηώλ.

2 22 Ειζαγωγή ζηην Πληποθοπική και ηο Διαδίκηςο Πονηίκι (Mouse). Δίλαη ε ζπζθεπή ε νπνία δηεπθνιύλεη ηελ επηθνηλσλία ηνπ ρξήζηε κε ηνλ ππνινγηζηή. Μεηαθηλώληαο ην πνληίθη πάλσ ζε κία επίπεδε επηθάλεηα, κεηαθηλείηαη θαη ν δείθηεο ζηελ νζόλε. Οδηγόρ διζκέηαρ (Floppy Drive). Δίλαη ε ζπζθεπή, ε νπνία καο δίλεη ηε δπλαηόηεηα λα γξάςνπκε ή λα δηαβάζνπκε κηα δηζθέηα. Οδηγόρ DVD. Δίλαη ε ζπζθεπή, ε νπνία καο δίλεη ηε δπλαηόηεηα λα δηαβάζνπκε ή λα γξάςνπκε έλα DVD. Μηηπική Κάπηα Όπσο είδακε παξαπάλσ, ε κεηξηθή θάξηα είλαη κηα πιαθέηα, ε νπνία πινπνηεί ηε βαζηθή ζπλδεζκνινγία ηνπ ππνινγηζηή. Οη εμσηεξηθέο ζπζθεπέο ζπλδένληαη κε ηε κεηξηθή θάξηα κέζσ θαισδίσλ, ηα νπνία πξνζαξκόδνληαη ζε εηδηθέο ππνδνρέο, πνπ νλνκάδνληαη θύπερ (ports). Οη θάξηεο επέθηαζεο ρξεζηκνπνηνύλ θαηά θύξην ιόγν ππνδνρέο ηύπνπ PCI (Peripheral Component Interface). Η αληαιιαγή πιεξνθνξηώλ κεηαμύ ησλ δηάθνξσλ κνλάδσλ ελόο ζπζηήκαηνο γίλεηαη κέζσ αγσγώλ θαη εηδηθώλ θπθισκάησλ, ηα νπνία νλνκάδνληαη διάδπομοι (buses). Τα βαζηθόηεξα ζηνηρεία ηα νπνία πεξηιακβάλεη κηα κεηξηθή θάξηα, θαίλνληαη ζηελ παξαθάησ εηθόλα.

3 Το Υλικό ηος Υπολογιζηή 23 Υπνδνρή γηα ηνλ επεμεξγαζηή. Πάλσ από ηνλ επεμεξγαζηή ηνπνζεηείηαη έλαο κηθξόο αλεκηζηήξαο, ν νπνίνο απνκαθξύλεη ηε ζεξκόηεηα, ε νπνία εθιύεηαη. Υπνδνρή ηξνθνδνζίαο, όπνπ ζπλδέεηαη ε έμνδνο ηνπ ηξνθνδνηηθνύ. Τν ηξνθνδνηηθό καο παξέρεη ζπλερέο ξεύκα ρακειήο ηάζεο. Η ηζρύο ηνπ θπκαίλεηαη από 400 κέρξη 500 Watt θαη ςύρεηαη θαη απηό κε αλεκηζηήξα. Τν BIOS (Basic Input Output System) είλαη έλα πξόγξακκα, ην ν- πνίν εθηειείηαη θαηά ηελ εθθίλεζε ηνπ ππνινγηζηή. Διέγρεη ην πιηθό θαη ζηε ζπλέρεηα θνξηώλεη ην ιεηηνπξγηθό ζύζηεκα. Τν νινθιεξσκέλν θύθισκα όπνπ είλαη απνζεθεπκέλν ην BIOS, είλαη κλήκε κόλν αλάγλσζεο (ROM). Η κπαηαξία ρξεζηκεύεη ζηε ιεηηνπξγία ηνπ ξνινγηνύ πξαγκαηηθνύ ρξόλνπ. Υπνδνρέο επέθηαζεο (slots) ηύπνπ PCI. Σηηο ππνδνρέο απηέο κπνξνύκε λα ηνπνζεηήζνπκε θάξηεο επέθηαζεο, όπσο, γηα παξάδεηγκα, κηα θάξηα ήρνπ ή δηθηύνπ. Υπνδνρή ηύπνπ AGP (Accelerated Graphics Port), όπνπ ηνπνζεηείηαη ε θάξηα γξαθηθώλ. Δπηηξέπεη ηελ απ επζείαο επηθνηλσλία ηεο θάξηαο κε ηελ θεληξηθή κλήκε θαη ηνλ επεμεξγαζηή, κε απνηέιεζκα ηελ γξήγνξε απεηθόληζε ηξηζδηάζηαησλ γξαθηθώλ. Οη λέεο κεηξηθέο δηαζέηνπλ ππνδνρέο επέθηαζεο PCI Express, πνπ αληηθαζηζηνύλε ζηγά-ζηγά ηηο ππνδνρέο PCI θαη AGP. Υπνδνρέο κλήκεο, όπνπ ηνπνζεηνύκε πιαθέηεο κε νινθιεξσκέλα θπθιώκαηα κλήκεο. Η πνζόηεηα ηεο θύξηαο κλήκεο, πνπ έρεη ην ζύζηεκά καο παίδεη ζεκαληηθό ξόιν ζηελ ηαρύηεηα επεμεξγαζίαο. Υπνδνρή θαη θύθισκα ειέγρνπ (ελεγκηήρ - controller) νδεγνύ δηζθέηαο, όπνπ ζπλδέεηαη ην θαιώδην, ην νπνίν νδεγεί ζηνλ νδεγό δηζθέηαο. Υπνδνρέο θαη ειεγθηέο ζθιεξώλ δίζθσλ θαη νδεγώλ CD/DVD. Κάζε έλαο από ηνπο δύν ειεγθηέο ηεο κεηξηθήο θάξηαο κπνξεί λα δερζεί κέρξη δύν ζπζθεπέο. Γηα θάζε ειεγθηή πξέπεη λα θαζνξίζνπκε, κε ηε βνήζεηα κηθξνδηαθνπηώλ ηελ θύξηα (master) θαη ηε δεπηεξεύνπζα (slave) ζπζθεπή. Η λέεο κεηξηθέο ππνζηεξίδνπλ επίζεο ηηο ηερλνινγίεο SATA θαη SATA II (Serial Advanced Technology Attachment), πνπ πξνζθέξνπλ ζεκαληηθή αύμεζε ηεο ηαρύηεηαο κεηαθνξάο δεδνκέλσλ. Σηε ζεηξηαθή ζύξα κπνξνύκε λα ζπλδέζνπκε γηα παξάδεηγκα έλα εμσηεξηθό modem ή ην πνληίθη. Δπεηδή ε κεηαθνξά ησλ δπαδηθώλ

4 24 Ειζαγωγή ζηην Πληποθοπική και ηο Διαδίκηςο ςεθίσλ (bit) γίλεηαη έλα πξνο έλα, ζπλδένπκε ζπζθεπέο ρακειήο ηαρύηεηαο. Οη ζεηξηαθέο ζύξεο έρνπλ πηα αληηθαηαζηαζεί από ηηο ζύξεο USB. Σηελ παξάιιειε ζύξα, όπνπ ηα bits κεηαθέξνληαη αλά νθηώ, ζπλδένπκε ζπζθεπέο, νη νπνίεο απαηηνύλ κεγαιύηεξνπο ξπζκνύο κεηάδνζεο. Γηα παξάδεηγκα έλαλ εθηππσηή ή έλαλ εμσηεξηθό ζθιεξό δίζθν. Παπάλληλη Θύπα Οη ζύξεο USB (Universal Serial Bus) παξέρνπλ έλαλ εύθνιν ηξόπν ζύλδεζεο πεξηθεξεηαθώλ ρσξίο θαλ ηελ επαλεθθίλεζε ηνπ ππνινγηζηή. Δπίζεο παξέρνπλ ελέξγεηα ζε απιέο ζπζθεπέο όπσο είλαη ην πιεθηξνιόγην θαη ην πνληίθη. Σήκεξα νη πεξηζζόηεξνη θαηαζθεπαζηέο δηαζέηνπλ ηα πξντόληα ηνπο κε ζύλδεζε USB 2, ην νπνίν ιεηηνπξγεί κε ηαρύηεηα κεηαθνξάο έσο 480Mbps. Θύπα USB Σηηο ζύξεο PS2 ζπλδένπκε ηo πιεθηξνιόγην θαη ην πνληίθη. Θύπα PS/2 Κενηπική Μονάδα Επεξεπγαζίαρ H Κεληξηθή Μνλάδα Δπεμεξγαζίαο (Κ.Μ.Δ. - CPU) είλαη ην ηκήκα απηό ηνπ ειεθηξνληθνύ ππνινγηζηή, ην νπνίν επεμεξγάδεηαη ηα δεδνκέλα κε βάζε ην πξόγξακκα. Απνηειεί δειαδή ηνλ εγθέθαιν ηνπ ππνινγηζηή. Η δνκή ηεο Κ.Μ.Δ. απνηειείηαη από ηξία επηκέξνπο ηκήκαηα: Μονάδα Ελέγσος (Control Unit). Η κνλάδα απηή δηακνξθώλεη, ζπληνλίδεη θαη ειέγρεη ηηο εξγαζίεο όισλ ησλ άιισλ ηκεκάησλ ηνπ ειεθηξνληθνύ ππνινγηζηή. Απιθμηηική και Λογική Μονάδα (ALU - Arithmetic Logic Unit). Η κνλάδα απηή ιεηηνπξγεί ππό ηνλ έιεγρν ηεο Μνλάδαο Διέγρνπ θαη εθηειεί ηηο αξηζκεηηθέο θαη ινγηθέο πξάμεηο.

5 Το Υλικό ηος Υπολογιζηή 25 Καηασωπηηέρ (Registers). Δίλαη εηδηθέο πξνζσξηλέο θαη ηαρύηαηεο κλήκεο, όπνπ απνζεθεύνληαη ζπλήζσο ελδηάκεζα απνηειέζκαηα πξάμεσλ ή δεδνκέλσλ, ηα νπνία ε Κ.Μ.Δ ρξεηάδεηαη ζπρλά. Κενηπική Μονάδα Επεξεπγαζίαρ Η ιεηηνπξγία ηεο Κ.Μ.Δ ζπληνλίδεηαη από έλα θύθισκα, πνπ ιέγεηαη ξνιόη (clock). Οη παικνί, ηνπο νπνίνπο δεκηνπξγεί αλά ηαθηά ρξνληθά δηαζηήκαηα, θξνληίδνπλ ώζηε λα ζπγρξνλίδεηαη ε εθηέιεζε ησλ εληνιώλ από ηελ θεληξηθή κνλάδα επεμεξγαζίαο. Γειαδή, λα πεγαίλνπλ νη εληνιέο πξνο εθηέιεζε κε ην ξπζκό θαη ηε ζεηξά πνπ πξέπεη. Η ζπρλόηεηα ηνπ ξνινγηνύ κεηξάηαη ζε GHz, δειαδή ζε δηζεθαηνκκύξηα παικνύο ην δεπηεξόιεπην. Οη ζεκεξηλνί επεμεξγαζηέο έρνπλ μεπεξάζεη ην θξάγκα ησλ 3,6GHz. Γεληθά ηζρύεη όηη, όζν κεγαιύηεξε είλαη ε ζπρλόηεηα ηνπ ξνινγηνύ, ηόζν γξεγνξόηεξνο είλαη ν επεμεξγαζηήο. Όκσο ν θαλόλαο απηόο δελ πξέπεη λα είλαη ην κνλαδηθό θξηηήξην αγνξάο ελόο επεμεξγαζηή θη απηό γηαηί ε ηαρύηεηα εμαξηάηαη θαη από άιινπο παξάγνληεο. Σεκαληηθό ξόιν παίδεη ε αξρηηεθηνληθή ηνπ, ε πνζόηεηα ελζσκαησκέλεο κλήκεο ηελ νπνία δηαζέηεη αθόκα θαη ην είδνο ηεο ιεηηνπξγίαο γηα ηελ νπνία ηνλ πξννξίδνπκε. Έηζη ππάξρνπλ κηθξνεπεμεξγαζηέο, νη νπνίνη είλαη εμεηδηθεπκέλνη ζηελ επεμεξγαζία γξαθηθώλ, ελώ άιινη ηξέρνπλ γξεγνξόηεξα εθαξκνγέο γξαθείνπ. Core 2 Duo ηηρ Intel Athlon 64 X2 ηηρ AMD

6 26 Ειζαγωγή ζηην Πληποθοπική και ηο Διαδίκηςο Οη λένη δηπινπύξελνη επεμεξγαζηέο δηπιαζηάδνπλ ηελ απόδνζε θαη κεηώλνπλ ηηο απαηηήζεηο ζε ελέξγεηα. Έρνπλ πάλσ από 1 δηο θξπζηαιινιπρλίεο (transistors) δεκηνπξγώληαο έηζη έλα από ηα πην πεξίπινθα θαηαζθεπάζκαηα ηνπ αλζξώπνπ. Οη θπξηόηεξνη θαηαζθεπαζηέο επεμεξγαζηώλ, γηα πξνζσπηθνύο ππνινγηζηέο είλαη νη εηαηξίεο Intel, AMD θαη IBM. Σςζκεςέρ Ειζόδος (Input Devices) Η επηθνηλσλία ηνπ ειεθηξνληθνύ ππνινγηζηή κε ην πεξηβάιινλ επηηπγράλεηαη κε νξηζκέλεο ζπζθεπέο, νη νπνίεο νλνκάδνληαη πεπιθεπειακέρ ζςζκεςέρ. Σήκεξα ππάξρνπλ πνιιέο ηέηνηεο κνλάδεο, νη νπνίεο αλάινγα κε ηελ εξγαζία πνπ θάλνπλ ρσξίδνληαη ζε κνλάδεο εηζόδνπ θαη κνλάδεο εμόδνπ. Σπζθεπέο εηζόδνπ είλαη: Πληκηπολόγιο (Keyboard). Τν πιεθηξνιόγην απνηειεί ηε βαζηθόηεξε κνλάδα εηζόδνπ γηα ηελ επηθνηλσλία ηνπ ρξήζηε κε ηνλ ειεθηξνληθό ππνινγηζηή. Απνηειείηαη από έλα ζύλνιν πιήθηξσλ, ηα νπνία αληηζηνηρνύλ ζηα γξάκκαηα ηνπ αιθαβήηνπ, ζηα αξηζκεηηθά ςεθία θαη ζηα δηάθνξα ζύκβνια. Δπίζεο ππάξρνπλ πιήθηξα ειέγρνπ, ηα νπνία ιεηηνπξγνύλ ζε ζπλδπαζκό κε θάπνηα άιια όπσο ην [Ctrl], ην [Shift], θαη ην [Alt]. Τα πιήθηξα [F1] έσο [F12] είλαη πιήθηξα εηδηθώλ ιεηηνπξγηώλ θαη έρνπλ δηαθνξεηηθή ρξήζε ζε θάζε πξόγξακκα. Τν πιήθηξν [Enter] είλαη έλα πιήθηξν, ην νπνίν μερσξίδεη γηα ηε ιεηηνπξγία ηνπ. Όηαλ παηεζεί, εηδνπνηεί ηνλ Η/Υ λα αξρίζεη λα εθηειεί ηελ εληνιή ε νπνία κόιηο πιεθηξνινγήζεθε. Πληκηπολόγιο Πονηίκι (Mouse). Τν πνληίθη είλαη κνλάδα ειέγρνπ ηνπ δξνκέα (cursor), δειαδή ηνπ θσηεηλνύ βέινπο πνπ δειώλεη ην ζεκείν εξγαζίαο ζηελ ν- ζόλε. Η κνξθή ηνπ αιιάδεη αλάινγα κε ηελ εξγαζία πνπ εθηεινύκε θάζε θνξά. Κηλώληαο ην πνληίθη πάλσ ζε κηα επίπεδε επηθάλεηα, θηλείηαη θαη ν δείθηεο ηνπ ζηελ νζόλε.

7 Το Υλικό ηος Υπολογιζηή 27 Υπάξρνπλ ζπλήζσο δύν πιήθηξα θαη έλα ξνδάθη πάλσ ζην πνληίθη. Τν αξηζηεξό πιήθηξν έρεη ηελ ίδηα ιεηηνπξγία κε ην πιήθηξν [Enter] ηνπ πιεθηξνινγίνπ θαη ην δεμί πιήθηξν εκθαλίδεη ζηα Windows έλα κελνύ ζπληόκεπζεο, απ όπνπ επηιέγνπκε θάπνηα εληνιή. Κπιώληαο ην ξνδάθη πξνο ηα πάλσ ή πξνο ηα θάησ, κπνξνύκε λα θηλεζνύκε γξήγνξα κέζα ζ έλα έγγξαθν. Πονηίκι Φειπιζηήπιο (Joystick). Τν joystick είλαη έλα απαξαίηεην εμάξηεκα γηα ρξήζε παηρληδηώλ ζηνλ Η/Υ. Απνηειείηαη από έλαλ θηλνύκελν κνριό ζηεξηδόκελν ζε κεηαιιηθή ή πιαζηηθή βάζε κε δπλαηόηεηα θίλεζεο πξνο όιεο ηηο θαηεπζύλζεηο. Φειπιζηήπιο Μπνξεί λα ζπκπιεξώλεηαη κε έλα ή πεξηζζόηεξα πιήθηξα ή θνπκπηά, από ηα νπνία άιια είλαη πξνζαξκνζκέλα πάλσ ζηε βάζε ηνπ θαη άιια πάλσ ζην κνριό θίλεζεο. Τα ρεηξηζηήξηα εμειίζζνληαη, ζπλερώο, αλάινγα κε ην ζθνπό γηα ηνλ νπνίν πξννξίδνληαη θαη ηε θαληαζία ηνπ θαηαζθεπαζηή ηνπ. Ισνόζθαιπα (Trackball). Δίλαη κηα ζπζθεπή θαηάδεημεο κε ρξήζε αληίζηνηρε κε εθείλε ηνπ πνληηθηνύ. Ο ρξήζηεο γηα λα κεηαθηλήζεη ην δείθηε θπιάεη ηε κπίιηα πξνο ηελ επηζπκεηή θαηεύζπλζε. Φξεζηκνπνηείηαη ζπλήζσο ζηνπο θνξεηνύο ππνινγηζηέο. Ισνόζθαιπα

8 28 Ειζαγωγή ζηην Πληποθοπική και ηο Διαδίκηςο Σαπωηήρ (Scanner). Ο ζαξσηήο είλαη κηα εηδηθή ζπζθεπή ε νπνία ρξεζηκνπνηείηαη γηα ηελ εηζαγσγή ζηνλ ππνινγηζηή κηαο εηθόλαο ή ελόο θεηκέλνπ. Ο επίπεδνο ζαξσηήο κνηάδεη ζαλ έλα κηθξό θσηνηππηθό κεράλεκα, όπνπ πάλσ ζηε γπάιηλε επηθάλεηά ηνπ ηνπνζεηνύκε ην πξνο εηζαγσγή θείκελν ή ηελ εηθόλα. Σαπωηήρ Οη πεξηζζόηεξνη ζαξσηέο πσινύληαη καδί κε εηδηθό ινγηζκηθό, ην νπνίν ηνπο επηηξέπεη λα αλαγλσξίζνπλ θαη λα δηαρσξίζνπλ ηνπο ραξαθηήξεο από ηα γξαθηθά, δίλνληάο καο ηε δπλαηόηεηα, ζηε ζπλέρεηα, λα ηα επεμεξγαζηνύκε κε έλα πξόγξακκα επεμεξγαζίαο θεηκέλνπ. Η ηερλνινγία απηή νλνκάδεηαη OCR (Optical Character Recognition - Οπηηθή Αλαγλώξηζε Φαξαθηήξσλ). Μηα εηδηθή θαηεγνξία ζαξσηώλ είλαη νη αλαγλώζηεο ξαβδσηνύ θώδηθα (bar code reader). Ο ξαβδσηόο θώδηθαο απνηειείηαη από παξάιιειεο γξακκέο δηαθνξεηηθνύ πάρνπο, νη νπνίεο αληηπξνζσπεύνπλ αξηζκνύο θαη ρξεζηκνπνηνύληαη επξέσο ζε κεγάια εκπνξηθά θαηαζηήκαηα. Φωηογπαθίδα (Light pen) είλαη έλα εηδηθό κνιύβη, ην νπνίν ζπλδέεηαη κε ηνλ ππνινγηζηή θαη ρξεζηκνπνηείηαη ζα ζπζθεπή θαηάδεημεο πάλσ ζηελ νζόλε. Φωηογπαθίδα