Komputer

Jest to uniwersalny system cyfrowy zdolny do wykonywania pewnego zbioru rozkazów (różnorodnych operacji elementarnych), w którym użytkownik może określić sekwencję wykonywanych rozkazów konieczną do realizacji postawionego zadania.

Sprzętowym składnikiem komputera jest procesor centralny (ang. central processor unit: CPU) , pełniący rolę mózgu, układy scalone pamięci RAM (skrót od ang. random access memory, czyli pamięć bezpośredniego dostępu), w których przechowuje się informacje podczas prady komputera, jedna więcej stacji dysków, które przyjmują informację spoza komputera, i monitor, znany również jako CRT lub terminal. Do komputera może być również sprzęt peryferyjny. Urządzeniami peryferyjnymi są myszka, drukarka, modem, skaner lub ploter. Większość urządzeń peryferyjnych jest przeznaczona do pobierania informacji od użytkownika. Używając myszy można, na przykład, wprowadzić polecenie przez wskazanie obiektu na ekranie i naciśnięcie przycisku myszki.

Istotną cechą komputera, odróżniającą go od innych systemów cyfrowych, jest możliwość zupełnej zmiany realizowanych przez niego funkcji jedynie przez zmianę programu w jego pamięci.

Procesor

To układ scalony będący podstawową częścią komputera. Wykonuje on elementarne instrukcje programów takie jak np. podstawowe instrukcje matematyczne czy kopiowania danych. Procesory mogą się od siebie znacznie różnić, między innymi architekturą (RISC albo CISC), ilością przetwarzanych jednocześnie bitów albo częstotliwością taktowania. Do najważniejszych producentów procesorów należą Intel, AMD, Cyrix albo Motorola.

Komputer z pełną listą rozkazów - CISC, określenie mikrokomputera o tradycyjnej architekturze (bogata lista rozkazów, duża rozmaitość trybów adresowania, niewiele rejestrów uniwersalnych) dla odróżnienia od architektury RISC (komputer ze zredukowaną listą rozkazów).

Komputer ze zredukowaną listą rozkazów - RISC, architektura jednostki centralnej opracowana w celu maksymalnego przyspieszenia pracy procesora przez skrócenie i zrównoleglenie poszczególnych faz wykonywania rozkazów (pobieranie kodu, dekodowanie, obliczenie adresu argumentów, wykonanie operacji).

Architektura RISC charakteryzuje się przede wszystkim: nieliczną listą rozkazów (zawierającą tylko proste rozkazy wykonywane typowo w czasie jednego cyklu maszynowego), wyłącznie prostymi trybami adresowania (zwykle tylko adresowanie natychmiastowe, adresowanie bezpośrednie, adresowanie za pomocą rejestrów), dużą liczbą rejestrów uniwersalnych, wykonywaniem operacji arytmetycznych i logicznych wyłącznie na argumentach umieszczonych w rejestrach uniwersalnych, wykorzystaniem mechanizmów przyspieszających pracę procesora (praca potokowa, pamięć podręczna).

Klawiatura

Jest to podstawowe urządzenie służące do wprowadzania danych przez użytkownika komputera. W komputerach klasy PC klawiatura jest osobnym elementem systemu, zestawem ponad 100 (zależnie od typu) klawiszy. W 8-bitowych komputerach klawiatury były zintegrowane z obudową komputera. Istnieje wiele typów klawiatur, różniących się m.in. układem klawiszy (najbardziej typowy to QWERTY) czy zestawem klawiszy funkcyjnych.

Mysz

To urządzenie, które służy do komunikacji użytkownika z  komputerem. W wielu przypadkach pozwala zastąpić klawiaturę, często jego użycie jest znacznie wygodniejsze. Myszy rozpowszechniły się wraz z powstaniem graficznych interfejsów w  systemach operacyjnych. Urządzenie składa się z plastikowej obudowy, wewnątrz której znajduje się kulka obracająca się wraz z przesuwaniem myszy po powierzchni biurka. Na obudowie znajdują się dwa lub trzy przyciski, nowoczesne myszy są również wyposażone w pokrętło (jedno lub więcej) służące do przewijania długich dokumentów (np. stron WWW).

Monitor

To jeden z podstawowych komponentów zestawu komputerowego. Jest on podłączony do karty graficznej komputera. Jego zadaniem jest wyświetlanie obrazów (tekstu) będących wynikiem pracy komputera. Podstawowym parametrem monitora jest wielkość jego ekranu, określana przez długość przekątnej (obecnie najczęściej 15 bądź 17 cali). Monitory komputerowe najczęściej wyposażone są w kineskop, istnieją także monitory ciekłokrystaliczne.

Joystick

To proste urządzenie peryferyjne składające się na ogół z niewielkiej podstawki zaopatrzonej w jeden lub więcej przycisków i niewielkiego drążka z rękojeścią, przypominającego miniaturę drążka sterowego w samolocie. Pozwala przekazywać do komputera informację o ruchu drążka i stanie przycisków. Znajduje zastosowanie głównie w  grach komputerowych.

Joystick: A - manetka, B - suwak kalibracji poziomej, C - suwak kalibracji pionowej, D - wyłącznik (auto - fire), E - przyssawki, F - dodatkowe definiowalne przyciski, G - obudowa.

Drukarka

To komputerowe urządzenie peryferyjne, używane do drukowania tekstów i grafiki na papierze. Drukarki różnią się bardzo szybkością, jakością i techniką druku. Ze względu na technikę druku można wyróżnić: a) Drukarka wierszowa - w jednym cyklu pracy zapisuje cały wiersz tekstu. Znaki powstają w wyniku uderzenia czcionek przez taśmę barwiącą. Czcionki znajdują się na wirującym bębnie lub w pętli połączonej łańcuchem. Pracują tylko w trybie tekstowym. Są bardzo wydajne, przystosowane do ciągłej pracy, stąd używane głównie w dużych systemach komputerowych. b)Drukarka igłowa - zapis powstaje wskutek uderzeń specjalnych igieł przez taśmę barwiącą w papier, w wyniku czego powstają oddzielne punkty lub znaki złożone z mozaiki punktów w polach o wymiarach (w pionie) 9, 18 lub 24 - zależnie od liczby igieł. Do sterowania igieł przy tworzeniu znaków, w trakcie skokowego ruchu papieru w pionie i ciągłego ruchu głowicy z igłami w poziomie, korzysta się z generatora znaków (ewentualnie zawierającego wzory znaków załadowane z komputera). Drukarki igłowe pracują zarówno w trybie tekstowym, jak i graficznym. c)Drukarka rozetowa - znakowa z czcionkami umieszczonymi na obrotowej głowicy uderzającej w odpowiednich chwilach przez taśmę barwiącą w papier. Daje zwykle bardzo dobrą jakość druku (tzw. LQ - Letter Quality). Jest szybsza od drukarek igłowych. d)Drukarka laserowa - zapis powstaje wskutek związania cząsteczek substancji barwiącej o konsystencji proszku z papierem, a następnie ich termicznego wprasowania. Przeniesienie proszku barwiącego na papier odbywa się pośrednio przez naelektryzowanie w odpowiednich miejscach promieniem światła laserowego obracającego się bębna. Bęben styka się następnie z papierem. Drukarka laserowa pracuje w trybie graficznym. e)Drukarka atramentowa (ink jet printers) - wydajność i jakość druku zbliżona do drukarek laserowych. f)Drukarka termiczna - tworzy zapis na specjalnym papierze metalizowanym od spodu. Na papierze tym za pośrednictwem elektrod igłowych (sterowanych podobnie jak w drukarce igłowej) powstaje ślad w wyniku wyładowania elektrycznego. Drukarki termiczne są ciche i łatwo przenośne, przydatne do niewielkich zadań, wymagających druku średniej jakości.

Skaner

Jest to urządzenie służące do zamiany tekstu bądź obrazu z postaci wydrukowanej do formy elektronicznej, zrozumiałej dla komputera. Skaner działa więc jak kopiarka, z tą różnicą, że kopia zapisywana jest w  pamięci komputera. Skanowanie obrazów jest więc proste, natomiast dokumenty tekstowe muszą jeszcze zostać zrozumiane, to znaczy przekonwertowane (przez program OCR) do postaci pliku tekstowego, który może być modyfikowany w edytorze tekstu.

Modem

To urządzenie pozwalające połączyć komputer z siecią Internet za pośrednictwem łącz telefonicznych. Jego praca polega na zamianie sygnału cyfrowego (danych komputerowych) na analogowy (sygnał telefoniczny) i odwrotnie. Modemy mogą być wewnętrzne (w postaci karty rozszerzeń) i zewnętrzne (urządzenie podłączane do komputera za pomocą złącza RS-232). Najważniejszym parametrem charakteryzującym modem jest jego szybkość transmisji (do 56 kbps).

Pamięć

W informatyce określenie urządzeń używanych przez komputer do przechowywania danych. Wyróżnia się 3 rodzaje pamięci: A) ROM (tylko do odczytu), służy do przechowywania stałych elementów oprogramowania. B) RAM (do odczytu i zapisu), można w niej zapisywać i odczytywać informacje, wymaga stałego zasilania. C) pamięć masowa - dyski twarde, dyskietki, CD-ROM, streamery itp., służąca do przechowywania dużych ilości danych.

Pamięć ROM

Pełna nazwa Read Only Memory. To rodzaj pamięci komputera przeznaczonej tylko do odczytu. W pamięci ROM zapisuje się ustawienia BIOSu. W odróżnieniu od dawniejszych wersji, współczesne pamięci ROM (pamięć flash) dają możliwość modyfikacji zawartości. Czas dostępu do pamięci ROM jest zwykle dłuższy niż dla RAM.

Pamięć RAM (Random Acces Memory)

Inaczej pamięć operacyjna. To pamięć komputera, w której przechowywane są aktualnie wykorzystywane dane bądź uruchomione programy. Ilość (wyrażona w  megabajtach) oraz prędkość działania pamięci RAM są parametrami kluczowymi dla wydajności całego systemu komputerowego. Czas dostępu do pamięci RAM jest dużo krótszy niż do danych zapisanych na dyskach twardych czy płytach CD-ROM. Dane z tej pamięci są usuwane po wyłączeniu komputera.

CD-ROM

Pełna nazwa : Compact Disc - Read Only Memory. Jest to odmiana płyty kompaktowej, służąca do zapisu danych. Na płycie można zapisać ok. 650 MB danych, choć istnieją też płyty o pojemności 700 MB. Jest to obecnie najbardziej popularna metoda zapisu oprogramowania (wersje instalacyjne). Na płytach CD-ROM nie można zapisywać własnych danych. Istnieją jednakże płyty CD-R (CD-Recordable), które przeznaczone są do zapisywania danych przy pomocy nagrywarki CD.

Stacja dysków CD-ROM

To mechanizm, który przetwarza dane zawarte na dysku CD-ROM na zarozumiałe dla komputera Informacje. Sprzedaje się je jako część standardowego wyposażenia komputera. Stanowią one stacje wewnętrzne (internal drives), umieszczone w obudowie komputera podobnie jak stacja dużych dysków i zajmują mniej więcej tyle samo miejsca. Istnieją również stacje zewnętrzne (external drives), połączone z komputerem za pomocą kabli posiadających własny zasilacz.

Stacje dysków CD-ROM mają różne prędkości odtwarzania. Na początku istnienia komputerów były to prędkości jedno-, dwu- lub trzykrotne. Obecnie dobry komputer posiada 48x lub 52x.

Karta dźwiękowa

To urządzenie wyjściowe. Karty dźwiękowe różnią się od siebie jakością odtwarzania dźwięku, wyposażeniem w sterowniki CD-ROM, możliwością odtwarzania plików dźwiękowych w różnych formatach. Są z oferowane razem z głośnikami, programami muzycznymi, czasem z grami komputerowymi, dyskami CD-ROM zawierającymi programy multimedialne. Oprócz odtwarzania dźwięku potrafią także go nagrywać z jakością dorównującą, a nawet przewyższającą, płyty CD.

Karty dzieli się wedle zastosowań: na służące do celów rozrywkowych, edukacyjnych i rozrywkowych. Nie są to zbiory rozłączne: często o możliwych zastosowaniach decyduje tylko dołączone oprogramowanie.

Karty w rzeczywistości tylko przetwarzają dźwięk; odtwarzany jest on przez głośniki lub słuchawki. Jakość słyszanego przez nas dźwięku w dużej mierze zależy od tego sprzętu.

Serwer

To komputer lub program umożliwiający dostęp do pewnej usługi innym programom bądź komputerom zwanym klientami (tzw. architektura klient-serwer).

Do typowych przykładów należą: serwery plików umożliwiające dostęp innym komputerom w sieci do jakiegoś dysku, serwery usług internetowych - komputery podłączone do sieci Internet, których zadaniem jest udostępnianie różnych usług użytkownikom pracującym przy terminalach. Serwer powinien być zdolny do obsłużenia wielu żądań jednocześnie, w związku z tym powinien posiadać odpowiednio szybki procesor, dużą ilość pamięci operacyjnej i miejsca na dyskach twardych, serwery OLE, tzn. programy lub biblioteki umożliwiające innym programom używającym tej technologii dostęp do jakiegoś typu funkcjonalności za pomocą tzw. interfejsów.

Kod maszynowy

Jest to język rozumiany przez procesor. Program w kodzie maszynowym składa się z ciągu wartości binarnych, które oznaczają zarówno instrukcje jak i dane. Program, który jest napisany w pewnym języku programowania, musi zostać skompilowany, aby mógł być wykonywany przez komputer. Postać kodu maszynowego zależy od architektury procesora, na który dany program jest przeznaczony. Dlatego program musi zostać skompilowany na konkretnej maszynie, ewentualnie na systemie kompatybilnym z systemem docelowym.

Gra komputerowa

To program komputerowy, dzięki któremu użytkownik może rywalizować z  komputerem bądź innymi graczami (na tym samym komputerze bądź za pośrednictwem sieci). Obecnie istnieje wiele gatunków gier komputerowych. Do najpopularniejszych należą gry strategiczne, zręcznościowe, logiczne, przygodowe, symulacyjne, RPG a także inne, często będące połączeniem podstawowych gatunków. Oprócz komputerów osobistych, gry komputerowe można uruchamiać także do specjalnie do tego celu przeznaczonych konsolach, takich jak Sony Playstation lub Nintendo 64.

Konsola do gier

Jest to urządzenie elektroniczne (mały komputer) przeznaczone wyłącznie do gier komputerowych. Konsola jest z reguły wyposażona w napęd CD-ROM (ewentualnie DVD-ROM), ma również urządzenie sterujące takie jak joystick lub gamepad. Nie jest natomiast wyposażone w monitor, można je podłączyć do telewizora. Najpopularniejsze obecnie typy konsol to Sony PlayStaytion i Nintendo 64.

Animacja komputerowa

To grafika w formie ruchomego obrazu ukazującego się na ekranie, tworzona za pomocą komputera. Zasada powstawania animacji komputerowej jest podobna jak w klasycznej animacji: tworzy się statyczne obrazy, których sekwencja wyświetlana z częstością 24 obrazów na sekundę daje złudzenie płynnego ruchu. Odmienność polega na tym, że część z nich konstruuje sam komputer, dokonując przekształceń geometrycznych obrazu wyjściowego bez udziału grafika. Animacja komputerowa jest wykorzystywana przy tworzeniu filmów, w grach komputerowych i różnego typu symulatorach oraz programach multimedialnych.

Twardy dysk

Inaczej dysk stały lub hard disk. Jest to pamięć dyskowa, w której nośnik magnetyczny jest nałożony bardzo cienką warstwą (kilka µm) na niewymienną, sztywną płytę (lub zespół płyt na jednej osi), zamkniętą w hermetycznej obudowie. Pozwala na zapisywanie danych na stałe, bez ich utraty po wyłączeniu komputera (w przeciwieństwie do pamięci operacyjnej). Głowice magnetyczne są umieszczone ruchomo nad warstwami nośnika, nie dotykając płyty. Konstrukcja mechaniczna dysku stałego wymaga dużej precyzji, ale zapewnia bardzo dużą pojemność pamięci oraz mały czas dostępu. Obecnie produkuje się dyski stałe o pojemności od kilkuset megabajtów do kilkudziesięciu gigabajtów i o średnim czasie dostępu kilkunastu milisekund. Są stosowane jako pamięć zewnętrzna w  komputerach osobistych.

Budowa dysku twardego: 1 - dyski magnetyczne, 2 - glowice zapisująco-odczytujące, 3 - silnik napędu głowic, 4 - przewody łączące głowice z układami sterowania

Dyskietka

Inaczej floppy disc lub flexy disc. Jest to dysk elastyczny - plastikowy krążek z naniesioną warstwą ferromagnetyku służy jako tani nośnik pamięci masowej. Standardowe wymiary dyskietki wynoszą: 5,25" i 3,5", a pojemności w systemie: DOS - 360 KB, 1,2 MB, 720 KB, 1,44 MB i 2,88 MB. Istnieją również dyskietki 8", 3", 2", 1,8" o innych pojemnościach. Te same dyskietki używane w różnych systemach operacyjnych mogą mieć różne pojemności.

Dyskietka - struktura zapisu danych na dysku elastycznym

Płyta główna

To podstawowy komponent systemu komputerowego. Stanowi podstawę, do której podłącza się wszystkie inne części jednostki centralnej komputera, takie jak procesor, pamięci, karty rozszerzeń (poprzez gniazda rozszerzeń). Poprzez płytę główną urządzenia te komunikują się między sobą. Od parametrów płyty głównej w dużej mierze zależy wydajność całego systemu komputerowego.

Karta graficzna: A - wolne sloty pamięci, B - "śledź mocujący", C - wyjście video, D - bios karty, F - "chipset" procesor, F - złącze PCI.

Wirtualna rzeczywistość

To technika polegająca na wywoływaniu iluzji rzeczywistości poprzez odpowiednią stymulację zmysłów człowieka za pomocą odpowiednich urządzeń sprzęgniętych z komputerem.

Dzięki przetwarzaniu w drugą stronę, tj. przez odbiór naturalnych reakcji człowieka, możliwa jest odpowiednia modyfikacja strumienia bodźców do niego docierających.

Obecnie technika ta jest jeszcze we wczesnym stadium, sprowadza się do odpowiedniej stymulacji zmysłu wzroku i wywoływania efektu naturalnego widzenia trójwymiarowego, a w drugą stronę - do odbioru prostych reakcji ruchowych (np. ruch ręki, głowy).

W przyszłości prawdopodobnie możliwe będzie generowanie do tego stopnia realistycznego złudzenia, że odróżnienie go od rzeczywistości będzie praktycznie niemożliwe.

---