COMPONENTA HARDWARE A UNUI P.C.
Componenta hardware a unui computer personal este reprezentatã de
catre structura fizicã (care se poate vedea) . Un computer IBM-PC este compus din unitatea centralã , periferice şi memorie .
Placa de bazã O componentã determinantã pentru un calculator personal este placa principalã, denumitã şi placã de bazã. Placa de bazã a sistemului este de fapt o placã de circuite imprimate multistratificat denumite PCB (Printed Circuit Board). Placa fizicã este de fapt o impreunare de mai multe straturi subţiri fiecare conţinand circuitul necesar conectãrii diferitelor componente ale placii. Ea controleazã şi optimizeazã toate transferurile de date dintre CPU(Central Procesing Unit) si periferice. Ea conţine magistralele, chipsetul, BIOS-ul(Basic Imput/ Output System) şi porturile pentru tastaturã, seriale, paralele, PS2, USB, şi gãzduieşte CPU-ul şi uneori cache-ul L2/L3, memoria internã de bazã, plãcile I/O(Imput/Output), controlere FDD(Fixed/Floppy Disk Drive), discurile IDE(Integrated Device Electronics) şi SCSI(Small Comuter System Interface) şi plãcile de tip Plug-In etc
Placa de bazã este consideratã de mulţi numai un suport pentru celelalte componente ale calculatorului, dar de fapt este una din cele mai importante componente ale PC-ului, având un rol în asigurarea stabilitãţii şi performanţele unui calculator pentru ca fiecare componentã harware, începând cu procesorul şi terminând cu tastaura şi imprimanta, foloseşte în funcţionarea sa una sau mai multe componente care rezidã pe motherboard. De asemenea comunicaţiile între toate componentele existente în calculator(placa de reţea, placa video, procesor, memorie etc.) sunt asigurate prin intermediul plãcii de bazã. Ea controleazã şi optimizeazã toate transferurile de date dintre CPU şi periferice. Ea gazduieşte de asemenea CPU-ul şi uneori cache-ul L2/L3, chipestul, BIOS-ul memoria de bazã, cipurile de I/O, porturile pentru tastaturã, seriale, paralele, PS/2, USB, controlere pentru FDD, discurile IDE şi (SCSI) şi plãcile de tip plug-in(ISA, PCI, AGP).
Fiecare componentã din sistem comunicã cu un controler care transferã date spre şi dinspre memoria sistemului de unde procesorul le poate poate accesa. Acestea includ hard discuri, floppy discuri, CD-uri, imprimante, mouse, tastatura, monitor, CD-RW, DVD, DVD-RW etc.
În plus faţã de circuitele de control, alte componente de pe placa de bazã sunt fie socket-uri(sloturi în care se introduce procesorul), ştechere şi pini pentru conectarea componentelor, cabluri şi fire sau componente care genereazã semnalul de tact sau regleazã tensiunea la diverşi conectori.
Structural pe placa de bazã se afla urmatoarele componente:
- sloturile sau sochet-urile procesorului;
- soclurile de memorie;
- memoria cache sau socluri de memorie cache;
- sloturile magistralei I/O(Imput/Output);
- cipurile care formeazã chipset-ul;
- conectorii electrici;
- controler de tastaturã;
- cip de memorie CMOS şi ceas în timp real;
- componenta BIOS;
- controler super I/O;
- baterie;
- jumperi; DIP switch-uri ;
- porturi şi conectori;
- pinii conectori interni..
Chipset-ul este cea mai importantã componentã a plãcii de bazã. Este în general format din câteva cipuri principale, uşor de identificat fiind cele mai mari cipuri de pe placa de bazã, excepţie fãcând procesorul.
Aceste circuite logice controleazã transferul de date dintre procesor, cache, magistrale de sistem, periferice, etc. din moment ce transferul de date are o aşa mare importanţã în calcule şi în performanţa multor componente ale calculatorului, chipset-ul este una din puţinele componente care are un mare impact asupra calitãţii, caracteristicii şi vitezei sistemului.
Componentele unui chipset modern sunt:
- Northbridge – se referã la principalul circuit de control al magistralei cum ar fi memoria cache, memoria principalã şi controller-ul magistralei PCI. Northbridge poate avea mai mult decat un singur chip. Întregul ansamblu este denumit dupã numerele chipu-lui principal.
- Southbridge – caracterizeazã controller-ele periferice, EIDE sau porturi seriale. Southbridgeare de obicei un singur chip şi are avantajul cã se poate folosi şi cu alte tipuri de chipset-uri.
Ideal ar fi ca placa de bazã sã aibã incluse cât mai multe controlle-re standard şi interfeţe(cu excepţia circuitelor video). O placã de bazã ar trebui sã aibã un controller intern pentru dischete care sã admitã unitãţi de 2,88 MB, interfaţa internã EIDE, numitã şi Fast ATA, cu conectori primari şi secundari de magistralã locala PCI sau VL-Bus, doua porturi seriale interne de mare vitezã şi un port paralele intern conform standardelor EPP şi ECP. Ar trebui sã aibã şi un port intern pentru mouse PS/2 , deşi tot atât de bine ar folosi şi un port USB(Universal Serial Bus) şi de asemenea un port SCSI intern conform standardului ASPI(Advanced SCSI Programing Interface).
Componenta BIOS(Basic Imput Outpud System) pe scurt toate programele care se aflã în memoria ROM a PC-ului se numesc extensie BIOS.
BIOS-ul include şi programul de setare CMOS care reţine informaţii despre:
- datã;
- timpul de afisaj instalat;
- numãrul de hard discuri instalate, etc.;
Unitatea centralã coordoneazã activitatea intregului sistem de calcul şi este formata din : unitatea aritmeticã şi logicã , unitatea de comandã şi control , registrii interni şi orologiul. Unitatea Aritmeticã si Logicã efectueazã , dupa cum sugereaza şi numele sãu , operaţiile aritmetice şi logice elementare , operanţii fiind numere binare. Unitatea de comandã şi control incarcã instrucţiunile programului , le decodificã in vederea execuţiei , culege semnalele de stare emise de celelalte componente ale sistemului şi emite semnale de comandã cãtre componentele sistemului de calcul .
Registrii interni sunt elemente de memorare incluse in unitatea centralã din considerente de reducere a timpului de execuţie , pentru a pãstra temporar rezultatele intermediale ale calculelor. Orologiul intern este un element generator de semnal , care ajutã la sincronizarea funcţionãrii componentelor fizice ale sistemului de calcul. Deoarece de ritmul imprimat de acest orologiu depinde şi funcţionarea altor componente , nu numai a componentelor UC , el este considerat o unitate distinctã, neintegratã unitaţii centrale .
Pentru a putea prelucra informatia in calculator , acesta trebuie codificatã numeric şi depozitatã intr-un bloc special , numit memorie. Existã doua tipuri de memorie : memorie ROM şi memorie RAM . Memoria ROM ( Read-Only Memory - memorie accesibilã numai la citire , nu şi la scriere ) rãmâne nemodificatã la dispariţia tensiunii de alimentare . Este o memorie rezidualã , nevolatilã .
Memoria interna este o componentã hardware foarte importantã a calculatorului, fiind suportul pe care se stocheazã date, atât cele folosite în mod curent cât şi cele de care vom avea nevoie mai târziu.
Memoria internã este o scuccesiune de locaţii(de memorie) câte un numãr numit de adresa(de memorie).
Pe placa de bazã sunt conectate urmatorele tipuri de memorie:
- memorie RAM CMOS(Complementary Metal Oxid Semiconductor);
- memoria ROM(Read Only Memory);
- memoria RAM(Random Acces Memory);
Sunt douã tipuri cosacrate de memorie internã RAM(Random Access Memory) şi ROM(Read Only Memory).
Memoria RAM ( Raddom Access Memory) se foloseşte ca memorie operativã pentru stocarea temporarã a datelor şi programelor aflate in execuţie la un moment dat . Conţinutul acestor memorii se pierde la deconectarea sistemului de la reţea , deci este o memorie volatilã .
Capacitatea memoriei reprezintã volumul maxim de informaţie care poate fi inmagazinat in memorie la un moment dat . Capacitatea memoriei RAM este un alt parametru al performanţei unui computer . Posibilitatea de a rula programe mai complexe creşte direct proporţional cu memoria P.C.-ului .
Capacitatea minimã a memoriei RAM necesarã pentru a rula sistemul de operare Windows 95 este de 8 MB . Se recomandã totuşi folosirea a 16 MB RAM . Memoria se organizeazã pe unitãţi de memorare a informaţiei, numiţi biţi.
Cuvântul <bit> reprezintã o prescurtare a expresiei engleze <binarydigit> (cifrã binarã) . Biţii sunt asemãnãtori cu cele zece cifre ale sistemului de numeraţie zecimal , dar nu au decât doua valori distincte ( 0 şi 1 ) , adicã sunt elemente ale sistemului de numeraţie binar . Un octet ( byte in limba englezã ) reprezintã o colecţie de 8 biţi . Octeţii reprezintã unitatea de masurã a datelor din calculator , cât şi a capaci- tãţii de stocare a unui disc sau a unei dischete . Fiecare octet reprezintã un caracter din text . Multiplii octetului sunt puteri ale cifrei <2> .
Memoria cache este un tip de memorie RAM, cu o viteza mult mai mare de acces la informaţie, viteza datã de modul de construcţie(fiecare element de memorie fiind o individualitate fizicã – cache). Aceastã memorie este mult mai scumpã decât celelate memorii este folositã în mod curent de procesor ca memorie de lucru curentã sau ca o interfaţã între procesor şi alte tipuri de memorie sau alte componente hardware. Uneori o singurã zonã de memorie cache nu este suficientã pentru a face faţã capacitãţilor procesorului şi atunci se foloseşte înca o zonã de memorie cache, numitã şi de nivel 2.
Zonele de memorie internã instalate pe un PC modern sunt urmatoarele:
- zona de memorie convenţionalã(de bazã);
- zona de memorie superioara(UMA);
- zona de memorie înaltã(HMA);
- memoria extinsã;
- mamoria expandatã;
- memoria RAM video;
- memoria ROM pentru adaptoare şi memoria RAM cu destinaţie specialã;
- componentã ROM BIOS de pe placa de bazã;
Memoria externa are rolul de a depozita pentru lungi perioade de timp informaţia , conţinutul acesteia fiind nevolatil . Este formatã din suporturi de memorare , unele fiind amovibile , ca banda magneticã , floopy discul, discul optic si discul compact , altele fiind fixe , ca discul tip Winchester sau hard-discul . Datoritã noilor tehnologii de prelucrare şi digitizare a informaţiei tiparite sau desenate ( prin scanare ) chiar şi hârtia se poate considera un suport de memorare extern , însã gradul de automatizare a operaţiilor legate de imprimare şi scanare este mai scãzut şi de aceea se considerã doar mediu extern , fara rol de memorare automatã.
Memoria externã este formatã din urãmtoarele componente: FDD, HDD, CD-ROM, CD-RW, DVD-ROM, DVD-RW.
Perifericele de bazã sunt : monitorul , tastatura , mouse-ul , dispozitivele de imprimare , scanner-ul , fax-modem-ul şi panoul central .
Monitorul este echipamentul de ieşire principal pentru un P.C. El permite vizualizarea informaţiilor necesare dialogului dintre utilizator şi calculator . Exista mai multe tipuri de monitoare : monitoare monocrome şi monitoare colore .
Fiind partea din calculator la care se priveşte cel mai mult, fiind cea mai scumpã piesã dintr-un calculator uzual şi fiind şi cel mai mare consumator de energie electricã din calculator, monitorului va trebui sã i se acorde o atenţie specialã.
Subsistemul video al unui calculator personal constã în douã componente principale: monitorul(afişajul video) şi adaptrorul video(numit şi placã video sau placã graficã).
Monitorul este, desigur, afişajul aşezat deasupra, lângã sau în interiorul calculatorului. Ca orice dispozitiv aferent calculatoarelor, monitorul necesitã o sursã de intrare. Semnalele care ajung la monitor provin de la partea video a circuitelor electronice din interiorul calculatorului. Unele sisteme cum ar fi IBM PS/2, conţin aceste circuite pe placa de bazã. Totuşi majoritatea calculatoarelor folosesc o placã separatã, care se cupleazã la unul dintre conectorii pentru extensii. Plãcile de extensie care produc semnale video se numesc plãci video, adaptoare video sau plãci grafice.
Pixelul este elementul unitate al afişãrii la un moment dat din punctul de vedere al plãcii video este caracterizat de coordonatele pe orizontalã şi verticalã ale poziţiei pe care el o are într-un cadru de afişare. Nu existã pe ecranul monitorului nici un obiect fizic real care sã poatã fi numit pixel, el existã doar în memoria plãcii video.
Primele generaţii de monitoare au fost de tip digital, primind de la calculator toatã informaţia necesarã afişãrii sub formã de semnale TTL. Din cauza multiplelor limitãri introduse, cum ar fi numãrul redus de culori disponibile pentru afisare, au apãrut monitoarele analogice, realizate în mai multe variante constructive. Acestea au rezolvat problema nuanţelor de afişare, fiind capabile sã genereze un numãr nelimitat de nuanţe. De asemenea s-a diversificat oferta de ecrane, perfecţionându-se tehnologiile cristalelor lichide plasmã şi altele.