System komputerowy - zorganizowany układ dwóch wzajemnie ze sobą powiązanych elementów:

1. Sprzętu (środków technicznych)

2. Oprogramowania (środków programowych)

Ogólna charakterystyka sprzętu komputerowego - 4 podstawowe podsystemy:

• Przygotowania i wprowadzania danych

• Przetwarzania i przechowywania danych,

• Wyprowadzania danych,

• Transmisji danych.

Urządzenia wprowadzania danych:

• Klawiatury,

• Czytniki metek, żetonów, kart identyfikacyjnych,

• Czytniki dokumentów (graficznych i magnetycznych, kodów kreskowych i barwnych) - skanery,

• Automatyczne rejestratory danych,

• Urządzenia foniczne,

• Manipulatory (joystick, mysz, touchpad, pióro świetlne).

Urządzenia przetwarzania i przechowywania danych:

• Jednostka centralna komputera,

• Urządzenia pamięci zewnętrznych:

• Dyskowe,

• Taśmowe,

Uproszczony schemat komputera

Urządzenia wyprowadzania danych:

• Monitory

• Drukarki

• Plotery

• Urządzenia dżwiękowe

Urządzenia transmisji danych:

• Modemy (urządzenia dopasowania linii),

• Urządzenia sterujące transmisją (multipleksory, koncentratory, procesory komunikacyjne),

• Urządzenia przełączające (komutatory, wybieraki),

• Urządzenia zabezpieczające przed błędami.

Uproszczona struktura mikrokomputera

Rodzaje komputerów wg kryterium

funkcjonalno - handlowego:

• Komputery duże (superkomputery) - CRAY - od 99 mln $ do 999 tys. $

• Komputery średnie (podstawowy szereg - mainframe) - IBM

• Minikomputery: 999 tys. $ do 9 tys. $

• dużej mocy obliczeniowej (mid range) IBM (AS/400)

• średniej mocy obliczeniowej (serwery sieciowe) - HP (Net Server)

• Specjalizowane stacje robocze (DEC, SUN)

• Mikrokomputery (procesorem jest mikroprocesor - jeden mikroukład wielkiej skali integracji)

Elementy wchodzące najczęściej w skład

konfiguracji centralnej części mikrokomputera:

• Płyta główna,

• Procesor,

• Pamięć RAM,

• Karty rozszerzeń:

• Graficzna (Video),

• Dźwiękowa (Muzyczna),

• [Sieciowa,]

• [Karta modemowa lub faksmodemowa]

• Klawiatura,

• Mysz komputerowa i

• Obudowa.

Płyta główna - podstawowy komponent systemu komputerowego. Podstawa, do której podłącza się wszystkie inne części jednostki centralnej komputera (procesor, pamięci, karty rozszerzeń (poprzez gniazda rozszerzeń)). Poprzez płytę główną urządzenia te komunikują się między sobą.

Na płycie znajdują się gniazda (porty) do podłączania urządzeń zewnętrznych (peryferyjnych):

• Porty szeregowe dla myszy lub modemu,

• Port równoległy dla drukarki,

• Gniazdo do podłączenia klawiatury.

USB (ang. Universal Serial Bus) - uniwersalna magistrala szeregowa, umożliwiająca szybki transfer danym pomiędzy komputerem a wieloma przyłączonymi do niego przez jedno złącze urządzeniami peryferyjnymi

Parametry płyty głównej:

• Typ procesora,

• Przedział obsługiwanej częstotliwości pracy zegara,

• Maksymalna pojemność RAM,

• Maksymalna pojemność pamięci przejściowej (cache - L2 i L3 umieszczone na płycie)

Parametry procesora:

• Szybkość pracy (Mhz - liczba cykli w ciągu sekundy),

• Szerokość magistrali danych (szybkość przekazywania danych - 8, 16, 32, 64 połączeń),

• Szerokość magistrali adresowej (determinuje wielkość RAM),

• Wielkość pamięci podręcznej (cache - L1)

Cache - podręczna pamięć procesora. Charakteryzuje się wyjątkowo krótkim czasem dostępu. Jest ona używana do przechowywania danych, które będą w niedługim czasie przetwarzane. Są trzy rodzaje pamięci cache: L1 (zintegrowana z procesorem) a także L2 i L3 (umieszczone na płycie głównej komputera).

Parametry pamięci RAM:

• Pojemność (w Mb),

• Czas dostępu (w nanosekundach),

• MTBF (średni czas bezawaryjnej pracy).

Karta (angielskie card), podzespół sprzętowy komputera (osobistego) w formie płytki drukowanej z elementami elektronicznymi, przeznaczony do rozbudowy konfiguracji sprzętowej komputera za pośrednictwem standaryzowanych złączy i szyn; w powszechnym użyciu są karty graficzne, dźwiękowe, sieciowe, pamięci, analogowego wejścia-wyjścia i in.

Karta graficzna steruje wyświetlaniem informacji na ekranie monitora. Może być zintegrowana z płytą główną komputera, częściej jednak jest to osobna karta rozszerzeń. Współczesne karty graficzne mogą być wyposażone w akceleratory 3D (przyspieszanie prezentacji trójwymiarowych).

Parametry karty graficznej:

• Szybkość pracy,

• Rozdzielczość,

• Ilość kolorów przy danej rozdzielczości,

• Wielkość i rodzaj pamięci wbudowanej na karcie.

Karta dźwiękowa (muzyczna) umożliwia pracę z dźwiękiem na komputerze klasy PC. Dzięki nim można zarówno odtwarzać dźwięk, jak i tworzyć pliki dźwiękowe (nagrywać). Do karty dźwiękowej podłącza się takie urządzenia jak głośniki, wzmacniacz czy mikrofon bądź urządzenie MIDI (np. syntezator).

Rodzaje myszy:

• Mechaniczne,

• Optomechaniczne,

• Bezprzewodowe.

Parametry monitorów ekranowych:

• Przekątna ekranu (w calach - 14,15,17, 20)

• Rozdzielczość - maksymalna liczba punktów które można wyświetlić (XH [w poziomie] * XV [w pionie]),

• Częstotliwość odświeżania,

• Wielkość plamki - odległość między dwoma najbliższymi plamkami (obraz wyraźniejszy im plamka mniejsza)

Parametry drukarek:

• Szybkość wydruku,

• Rozdzielczość (jakość),

• Rozmiar papieru,

• Głośność pracy (w decybelach),

• Niezawodność głowicy drukującej,

• Wydajność czynnika barwiącego (ilość stron o określonej jakości)

Parametry skanerów:

• Rozdzielczość,

• Skala kolorów,

• Szybkość skanowania,

• Maksymalne rozmiary skanowanego dokumentu.

W wyborze komputera przenośnego użytkownik kieruje się nieco innymi względami niż w przypadku komputera stojącego na biurku, gdzie liczy się szybkość czy możliwości rozszerzeń i unowocześnień; tu zważa na takie rzeczy jak długość pracy z użyciem baterii, ciężar, niezawodność w trudnych warunkach.

Charakterystyka pamięci zewnętrznych

Rodzaj pamięci	Dyskowe			Taśmowe
Charakterystyka	Elastyczne	Twarde (HDD)	Optyczne	Kasetowe (streamer)
Metoda dostępu	Bezpośrednia	Bezpośrednia	Bezpośrednia	Sekwencyjna
Rodzaj nośnika	Magnetyczny	Magnetyczny	Optyczny	Magnetyczny
Wymienność	Wymienny	Niewymienny (wymienna kieszeń)	Wymienny	Wymienny
Pojemność pamięci	Bardzo mała	Bardzo duża	Duża	Bardzo duża
Czas dostępu	Dość długi	Bardzo krótki	Krótki	Długi
Trwałość	Średnia	Wysoka	Bardzo wysoka	Wysoka
Koszt zakupu	Niski	Niski	Niski	Bardzo niski
Zastosowania	Przenoszenie danych i małych aplikacji	Dane masowe	Dane masowe stale, dystrybucja aplikacji, archiwum	Archiwum, kopie zapasowe

Klasyfikacja użytkowa mikrokomputerów:

• Osobiste (personalne - do użytku wybranego użytkownika)

• Domowe (zakres stosowania - gry, internet, edukacja, rozrywka, aplikacje „domowe” (np. budżet rodzinny))

• Profesjonalne (zakres stosowania - wspomaganie pracy zawodowej i działalności publicznej)

• Stacjonarne

• Stanowiska biurowe

• Specjalizowane stanowiska robocze (głownie projektanckie),

• Multimedialne

• Przenośne (Notebook, Laptop - podręczny komputer przenośny, Tablet PC)

• Kieszonkowe (Palmtop (notes elektroniczny, mieszczący się w dłoni), Handheld PC, Pocket PC (mieszczący się w kieszeni), C Pen )

• Sieciowe (do obsługi sieci komputerowych)

Podsystem transmisji danych

Podsystem wyprowadzania danych

Podsystem

przetwarzania

i przechowywania

danych

Podsystem przygotowania

i wprowadzania danych

Jednostka centralna

Pamięć operacyjna

Procesor

Zespół

rejestrów

Układ arytmometru

Układ sterowania

Układy (kanały)

Wejścia / wyjścia

Urządzenia pamięci zewnętrznej

Urządzenia transmisji danych

Urządzenia zewnętrzne

wejścia / wyjścia

R A M

R O M

Magistrala

adresowa

Mikroprocesor

Magistrala danych

Magistrala

sterująca

Układy We/Wy

Urządzenia We/Wy

---