Budowa komputer

0x08 graphic
Spis treści:

Ogólny schemat budowy komputera s.2
Płyta główna s.2

Gniazdo procesora s.4
Chipset s.4
BIOS s.5
PCI s.5
VLB s.5
EIDE s.6
Złącze napędu dyskietek s.6
SIMM s.6
DIMM s.6
Gniazdo zasilania s.7
USB s.7
AGP s.7

III. Procesor s.8

IV. Twardy dysk s.9

FDD s.10
Napęd CD-ROM s.10
Źródła s.11

I. Schemat budowy komputera.

0x08 graphic
0x01 graphic

II. Płyta główna

Stanowi najważniejszy element całego komputera, jest jego swoistym kręgosłupem stanowiącym bazę do instalowania pozostałych elementów komputera. To za jej pośrednictwem odbywa się wzajemna komunikacja między poszczególnymi, zainstalowanymi w komputerze urządzeniami. Od jej rodzaju zależy jakimi możliwościami rozbudowy będzie dysponował nasz komputer, jakie urządzenia będzie mógł obsługiwać oraz decyduje o wyborze komponentów z jakimi będzie mógł współpracować - rodzaj procesora, pamięci, kart rozszerzeń czy obudowy.

Obecnie najbardziej popularnym standardem płyt głównych jest ATX. Charakteryzuje się zintegrowanymi z płytą wszystkimi gniazdami wyprowadzeń. Złącza portów szeregowych i równoległych, klawiatury, myszy, USB czy IEEE są integralną częścią samej płyty co zwiększa jej funkcjonalność, ułatwia instalację i korzystnie wpływa na ujednolicenie standardu. Poza tym płyty ATX dzięki lepszemu rozmieszczeniu komponentów zapewniają mniejszą plątaninę kabli wewnątrz komputera, łatwiejszy dostęp do modułów pamięci, a wszystkie złącza kart rozszerzających można wykorzystać w pełnej ich długości.
Innym, już praktycznie niespotykanym standardem płyt głównych jest AT lub Baby AT. Charakterystyczną cechą płyt głównych w tym standardzie jest sposób organizacji gniazd portów: szeregowego i równoległego. Gniazda te połączone są z płytą za pomocą taśm i umieszczone każda oddzielnie z tyłu obudowy blokując najczęściej gniazda rozszerzeń. Poza tym gniazdo procesora jest umieszczone na płycie w prostej linii z gniazdami rozszerzeń co w niektórych przypadkach szczególnie długich kart blokuje ich instalację.
LPX to kolejny lecz bardzo rzadko stosowany standard. Używany jest przede wszystkim w firmowych zestawach komputerowych wyposażonych w różne warianty obudowy Desktop. Małe rozmiary płyty i odpowiadające im obudowy, były podyktowane dążeniem producentów do jak najniższych kosztów produkcji. Ich podstawową cechą jest brak złączy do kart rozszerzających, alternatywę rozbudowy stanowiła dopiero oddzielna karta zawierająca odpowiednie rozszerzenia do kart. Gniazda portów szeregowych i równoległych oraz złącza do podłączenia myszy czy klawiatury stanowiły integralną część samej płyty. Rozwinięciem standardu LPX jest z kolei NLX.

Gniazdo procesora

0x08 graphic
Na każdej płycie głównej musi być przynajmniej jedno (a w przypadku płyt wieloprocesorowych kilka) gniazdo procesora.

Producenci wyposażają swoje płyty w różne wersje gniazd umożliwiających zastosowanie jednego z dostępnych procesorów, przy czym rodzaj procesora często zależy także od zainstalowanego na płycie chipsetu. Najczęściej stosowanym gniazdem montowanym na płytach jest gniazdo typu Socket

Socket 5- w gnieździe tym możemy umieścić procesory Pentium P54C. Jeżeli mamy takie gniazdo na płycie głównej, to nie możemy zainstalować w nim procesora Pentium MMX, a jedynie Pentium MMX Overdrive
Socket 7- gniazdo do którego możemy wstawić zarówno procesory Pentium P54C, jak i Pentium P55C (MMX), a także w większości przypadków, procesory AMD K5/K6 i Cyrix M1/M2, jednak istnienie takiej możliwości najlepiej sprawdzić w instrukcji płyty głównej.
Socket 8- gniazdo to przeznaczone jest wyłącznie dla procesorów Pentium Pro.
Slot 1- tak zwane złącze krawędziowe- nowy standard montażu procesorów na płycie głównej. Przeznaczony jest do procesora Pentium II. Po zastosowaniu odpowiedniego adaptera można również włożyć doń Pentium Pro, jednak tylko w przypadku chipsetu obsługującego ten procesor.

CHIPSET

Chipsety są układami scalonymi stanowiącymi integralną część płyty głównej. Od strony funkcjonalnej chipset składa się z wielu modułów, których zadaniem jest integracja oraz zapewnienie współpracy poszczególnych komponentów komputera (procesora, dysków twardych, monitora, klawiatury, magistrali ISA, PCI, pamięci DRAM, SRAM i innych). Chipsetu nie da się wymienić na nowszy, tak jak ma to miejsce w przypadku np. procesora. Decydując się na dany model, jesteśmy całkowicie uzależnieni od jego parametrów, a jedynym sposobem wymiany jest zakup nowej płyty głównej. Konfiguracja parametrów pracy poszczególnych podzespołów wchodzących w skład chipsetu zmieniana jest poprzez BIOS i zapamiętywana w pamięci CMOS komputera.

Trzon każdego chipsetu stanowi:

-kontroler CPU,

-kontroler pamięci operacyjnej RAM,

-kontroler pamięci cache,

-kontroler magistral ISA, PCI i innych.

BIOS

(Basic Input/Output System)- Podstawowy System Wejścia/Wyjścia, 0x08 graphic

to podsystem komputera w którym konfigurujemy jego podstawowe funkcje, tworzy najniższy, sprzętowy poziom oprogramowania, służący do obsługi urządzeń peryferyjnych oraz do komunikacji między tymi urządzeniami jednostką centralną. Można powiedzieć że BIOS to drugi system operacyjny działający w tle i zapewniający dwukierunkową łączność pomiędzy sprzętem a systemem operacyjnym. BIOS kontroluje i konfiguruje poszczególne komponenty komputera oraz przyłączone do niego urządzenia zewnętrzne. Jest zasilany przez baterie.

PCI

Magistrala PCI umożliwia zarówno 32-jak i 64-bitową transmisję danych . Standard PCI z założenia jest systemem elastycznym , zdolnym do ewoluowania w miarę rozwoju konstrukcji sprzętu komputerowego i przenośnym , czyli możliwym do implementacji w innych systemach komputerowych. Gniazda PCI są wykorzystywane przede wszystkim do instalacji kart dźwiękowych, sieciowych, modemów wewnętrznych, tunerów TV rzadziej kart graficznych ze względu na złącze AGP.

VLB

Standard magistrali lokalnej został opracowany przez stowarzyszenie o nazwie Video Electronics Standards Association i obecnie jest jeszcze jedną z najpopularniejszych magistral wśród użytkowników komputerów PC. Jednak magistrala PCI jest magistralą dominującą. W chwili obecnej trudno przewidzieć który standard ostatecznie zwycięży: być może żaden Walka ta na pewno spowodowała wyparcie już takich standardów jak ISA, MCA , EISA i pojawienie się nowego rodzaju magistrali AGP. Standard VL definiuje dwa rodzaje urządzeń współpracujących z magistralą : urządzenia podporządkowane lub bierne -- target ang. local bus target , LBT ) i urządzenia nadrzędne ( czynne ) --master ( ang. local bus master, LBM ). Urządzenie typu master może dysponować własnym procesorem i jest w stanie samodzielnie realizować transfery danych z użyciem magistrali. Urządzenie bierne potrafi jedynie realizować żądania generowane przez pracujące w systemie urządzenia master . Wreszcie urządzenie master morze być podporządkowane innemu urządzeniu master. Istotną zaletą magistrali VL jest możliwość współpracy z szerokim wachlarzem oprogramowania systemowego i użytkowego.

EIDE

Rozszerzenie standardu IDE o szybsze protokoły transmisyjne i obsługę dużych dysków (powyżej 512 MB). Określenia związane z interfejsem EIDE, zintegrowanego z każdą nowoczesną płytą główną, są nieco pogmatwane. Znani producenci dysków twardych tacy jak Western Digital (EIDE) czy Seagate lub Quantum (ATA2, ATAPI, Fast ATA) używają różnych nazw dla tych samych protokołów i funkcji.

Te odmienne określenia dla interfejsów różnią się tylko trybem transmisji danych, z których jeden wyznaczany jest przez PIO-Mode, a drugi przez DMA-Mode. ATA-3 zaś oznacza najszybszy wariant omawianego interfejsu, obejmujący również funkcję dla SMART służące do wykrywania błędów w pracy napędu.

Złącze napędów dyskietek

Jest to złącze mające na celu połączenie napędu dyskietek z płytą główną. W tym przypadku mogą być podłączone do jednego złącza dwa napędy stacji dysków elastycznych, co i tak w dzisiejszych czasach jest wystarczające.

SIMM

Jest to gniazdo w którym umieszcza się "kości" pamięci SIMM (Single-Inline Memory Module)- standard konstrukcyjny o 32 stykach; szyna danych ma szerokość zaledwie 8 bitów. Pojęcie to czasem używane jest również w odniesieniu do modułów PS/2.

DIMM

Jest to gniazdo w którym umieszcza się "kości" pamięci DIMM (Dual-Inline Memory Module)- moduły pamięci na karcie ze 168 stykami. Pracują z szyną adresową o szerokości 64 bitów.

Gniazdo zasilania

Jest to gniazdo poprzez które doprowadzone jest napięcie zasilające całą płytę główną i umieszczone na niej elementy. W przypadku płyt AT mamy do czynienia z gniazdem dwuwtykowym, co może doprowadzić przy błędnym ich zamocowaniu do uszkodzenia płyty. Płyty standardu ATX tej wady nie posiadają.

Zmiany oferowane przez normę ATX usuwają pewne niedociągnięcia dotychczasowych konstrukcji. Typowa płyta tego standardu przypomina konstrukcję Baby-AT obróconą o 90 stopni. Nowsza specyfikacja ściśle określa położenie procesora który teraz nie jest umieszczany na przeciw slotów PCI i ISA, dzięki czemu możliwy jest bezproblemowy montaż kart rozszerzeń pełnej długości.

USB

Uniwersal Serial 0x08 graphic
Bus - szybki interfejs szeregowy umożliwiający
dołączenie wielu kolejnych urządzeń peryferyjnych w strukturę drzewiastą, za pomocą jednego złącza. Cechą szczególną USB jest fakt, że dołączone urządzenie jest gotowe do pracy bez potrzeby restartu komputera. Większość komputerów ma dwa gniazda USB, co oznacza że bezpośrednio możemy podłączyć tylko dwa urządzenia tego typu. Pojedyncze gniazdo przelotowe stosowane są w samych urządzeniach peryferyjnych zgodnych z USB, takich jak monitory, klawiatury. W takim przypadku kolejne urządzenia łączymy szeregowo z poprzednim

AGP

(ang. Accelerated Graphic Port) Jest gniazdem przeznaczonym wyłącznie dla kart graficznych. Zapewnia większą przepustowość, niezbędną dla zachowania płynnego i realistycznego wyświetlania skomplikowanych obrazów trójwymiarowych oraz umożliwia wykorzystanie dla własnych celów pamięci RAM komputera. Szyna AGP została stworzona głównie w celu sprostania wymaganiom w zakresie przetwarzania złożonych operacji graficznych 3D.

III. Procesor

0x08 graphic

To najważniejsza część każdego komputera, będąca najczęściej pojedynczym mikroprocesorem, połączonym z płytą główną za pomocą specjalnego gniazda. To głównie od niego zleży szybkość pracy naszego komputera. Wszystkie współczesne procesory maja podobna architekturę oparta na superskalarnym jadrze RISC (architektura procesora o uproszczonej liście rozkazów) . Jeszcze kilka lat temu procesory zaliczano do rodziny CISC (architektura procesora wykorzystująca złożoną listę rozkazów). Dzisiaj, dzięki zastosowaniu w nich techniki przekodowywania rozkazów, uzyskano ogromne zwiększenie wydajności procesora, a RISC-owa konstrukcja umożliwia stosowanie wysokich częstotliwości zegara.

Zasada działania

Ze względu na przepływ danych i rozkazów w procesorze, można wyróżnić w nim kilka zasadniczych modułów:

1. Blok wstępnego pobierania i dekodowania instrukcji. Odpowiada on za dostarczenie kolejnych poleceń z pamięci operacyjnej i przekazanie ich do odpowiedniej jednostki wykonawczej.

2. Główny blok wykonawczy to jednostka arytmetyczno-logiczna ALU. Zapewnia ona prawidłowe przetworzenie wszystkich danych stałoprzecinkowych. ALU wyposażony jest w niewielka zintegrowana pamięć, nazywana zestawem rejestrów. Każdy rejestr to pojedyncza komórka używana do chwilowego przechowywania danych i wyników.

3. FPU, czyli koprocesor wykonujący wszystkie obliczenia zmiennoprzecinkowe

4. Po zakończeniu "obliczeń" dane będące wynikiem przetwarzania trafiają do modułu wyjściowego procesora. Jego zadaniem jest przekierowanie nadchodzących informacji np. do odpowiedniego adresu w pamięci operacyjnej lub urządzenia wejścia / wyjścia.

IV. Twardy dysk (HDD)

0x08 graphic

Jednym z podstawowych komponentów, potrzebnych do sprawnego działania komputera, jest dysk twardy. Na nim znajdują się pliki systemu operacyjnego, programy, gry i dokumenty. Bez niego nie ma mowy o działaniu komputera.

Dysk twardy jest zbudowany z:

obudowy, której zadaniem jest ochrona znajdujących się w niej elementów przed uszkodzeniami mechanicznymi a także przed wszelkimi cząsteczkami zanieczyszczeń znajdujących się w powietrzu. Jest to konieczne, gdyż nawet najmniejsza cząstka "kurzu" ma wymiary większe niż odległość pomiędzy głowicą a powierzchnią nośnika, tak więc mogłaby ona zakłócić odczyt danych, a nawet uszkodzić powierzchnię dysku.
elementów elektronicznych, których celem jest kontrola ustalenia głowicy nad wybranym miejscem dysku, odczyt i zapis danych oraz ich ewentualna korekcja. Jest to w zasadzie osobny komputer, którego zadaniem jest "jedynie" obsługa dysku.
nośnika magnetycznego, umieszczonego na wielu wirujących "talerzach" wykonanych najczęściej ze stopów aluminium. Zapewnia to ich niewielką masę, a więc niewielką bezwładność co umożliwia zastosowanie silników napędowych mniejszej mocy, a także szybsze rozpędzanie się "talerzy" do prędkości roboczej.
elementów mechanicznych, których to zadaniem jest szybkie przesuwanie głowicy nad wybrane miejsce dysku realizowane za pomocą silnika krokowego. Wskazane jest stosowanie materiałów lekkich o dużej wytrzymałości co dzięki małej ich bezwładności zapewnia szybkie i sprawne wykonywanie postawionych zadań.

V. FDD

0x08 graphic
Floppy Disk Drive to napęd dysków elastycznych. Stacja dyskietek
jest połączona z kontrolerem FDC (Floopy Disc Controller) na płycie głównej za pomocą taśmy. Każda stacja zawiera dwa silniki. Jeden z nich napędza krążek, zamknięty w plastykowej obudowie (dyskietka 3,5 cala). Szybkość obrotowa jaką uzyskuje krążek waha się w granicach od 350 do 360 obrotów na minutę. Drugi z silników służy do przesuwania i sterowania ruchem głowicy zapisująco-odczytującej. Głowica ta umieszczona jest na ramieniu, i w wyniku skoków porusza się promienia krążka magnetycznego w celu ustawienia się nad konkretną ścieżką krążka.

VI. Napędy CD-ROM

Odczyt danych z płyt CD-ROM odbywa się za pomocą odpowiedniego urządzenia, zwanego 0x08 graphic

napędem CD-ROM. W celu zapisania danych na dysku CD należy komputer doposażyć w urządzenie zwane nagrywarką (wypalarką). Zapis odbywa się na specjalnie do tego celu przygotowanych płytach, które posiadają oznaczenie CD-R. Szczególną odmianą są dyski CD-RW (Compact Disk Re-Writable), na których istnieje możliwość wielokrotnego zapisu danych.

VII. Źródła

Korzystałam z :