ПК: История

 

 

На протяжении жизни всего лишь одного поколения рядом с человеком вырос странный новый вид: вычислительные и подобные им машины, с которыми, как он обнаружил, ему придется делить мир. Ни история, ни философия, ни здравый смысл не могут подсказать

нам, как эти машины повлияют на нашу жизнь в будущем, ибо они работают совсем не так, как машины, созданные в эру промышленной революции.

                                                                                                                                               

Марвин Минский

Компьютерные поколения

 

Рассматривая историю общественного развития, некоторые историки утверждают, что «история есть ни что иное, как последовательная смена отдельных поколений». Очевидно, это справедливо и для истории ПК — персонального компьютера.

Вот некоторые определения термина «поколение компьютеров»:

·        «Поколения вычислительных машин — это сложившееся в последнее время разбиение вычислительных машин на классы, определяемые элементной базой и производительностью»;

·        «Поколения компьютеров — нестрогая классификация вычислительных систем по степени развития аппаратных и в последнее время — программных средств».

Утверждение понятия принадлежности компьютеров к тому или иному поколению и появление самого термина «поколение» относится к 1964 г., когда фирма IBM выпустила серию компьютеров IBM/360 на гибридных микросхемах (монолитные интегральные схемы в то время ещё не выпускались в достаточном количестве), назвав эту серию компьютерами третьего поколения. Соответственно предыдущие компьютеры — на транзисторах и электронных лампах — компьютерами первого и второго поколений. В дальнейшем эта классификация, вошедшая в употребление, была расширена и появились компьютеры четвёртого и пятого поколений.

Для понимания истории компьютерной техники введённая классификация имела, по крайней мере, два аспекта: первый — вся деятельность, связанная с компьютерами, до создания компьютеров ENIAC рассматривалась как предыстория; второй — развитие компьютерной техники определялось непосредственно в терминах технологии аппаратуры и схем.

Второй аспект подтверждает и главный конструктор фирмы DEC и один из изобретателей мини-компьютеров Г. Белл, говоря, что «история компьютерной индустрии почти всегда двигалась технологией».

Переходя к оценке и рассмотрению различных поколений, необходимо прежде всего заметить, что поскольку процесс создания компьютеров происходил и происходит непрерывно (в нём участвуют многие разработчики из многих стран, имеющие дело с решением различных проблем), затруднительно, а в некоторых случаях и бесполезно, пытаться точно установить, когда то или иное поколение начиналось или заканчивалось.

В 1883 г. Томас Альва Эдисон, пытаясь продлить срок службы лампы с угольной нитью, ввёл в её вакуумный баллон платиновый электрод и положительное напряжение, и в вакууме между электродом и нитью стал протекать ток.

Не найдя никакого объяснения столь необычному явлению, Эдисон ограничился тем, что подробно описал его, на всякий случай взял патент и отправил лампу на Филадельфийскую выставку. О ней в декабре 1884 г. в журнале «Инженеринг» была заметка «Явление в лампочке Эдисона».

Американский изобретатель не распознал открытия исключительной важности (по сути — это было его единственное фундаментальное открытие — термо-электронная эмиссия). Он не понял, что его лампа накаливания с платиновым электродом по существу была первой в мире электронной лампой.

Первым, кому пришла в голову мысль о практическом использовании «эффекта Эдисона» был английский физик Дж. А. Флеминг (1849-1945). Работая с 1882 г. консультантом эдисоновской компании в Лондоне, он узнал о «явлении» из первых уст — от самого Эдисона. Свой диод — двухэлектродную лампу Флеминг создал в 1904 г.

В октябре 1906 г. американский инженер Ли де Форест изобрёл электронную лампу-усилитель, или аудион, как он её тогда назвал, имевший третий электрод — сетку. Им был введён принцип, на основе которого строились все дальнейшие электронные лампы, — управление током, протекающим между анодом и катодом, с помощью других вспомогательных элементов.

В 1910 г. немецкие инженеры Либен, Рейнс и Штраус сконструировали триод, сетка в котором выполнялась в форме перфорированного листа алюминия и помещалась в центре баллона, а чтобы увеличить эмиссионный ток, они предложили покрыть нить накала слоем окиси бария или кальция.

В 1911 г. американский физик Ч. Д. Кулидж предложил применить в качестве покрытия вольфрамовой нити накала окись тория- оксидный катод — и получил вольфрамовую проволоку, которая произвела переворот в ламповой промышленности.

В 1915 г. американский физик Ирвинг Ленгмюр сконструировал двухэлектронную лампу — кенотрон, применяемую в качестве выпрямительной лампы в источниках питания. В 1916 г. ламповая промышленность стала выпускать особый тип конструкции ламп- генераторные лампы с водяным охлаждением.

Идея лампы с двумя сетками — тетрода была высказана в 1919 г. немецким физиком Вальтером Шоттки и независимо от него в 1923 г.— американцем Э. У,. Халлом, а реализована эта идея англичанином Х. Дж. Раундом во второй половине 20-х г.г.

В 1929 г. голландские учёные Г. Хольст и Б. Теллеген создали электронную лампу с тремя сетками — пентод. В 1932 г. был создан гептод, в 1933 — гексод и пентагрид, в 1935 появились лампы в металлических корпусах. Дальнейшее развитие электронных ламп шло по пути улучшения их функциональных характеристик, по пути многофункционального использования.

Проекты и реализация машин «Марк-1», EDSAC и EDVAC в Англии и США, МЭСМ в СССР заложили основу для развёртывания работ по созданию ЭВМ вакуумно-ламповой технологии — серийных ЭВМ первого поколения.

Разработка первой электронной серийной машины UNIVAC (Universal Automatic Computer) начата примерно в 1947 г. Эккертом и Маучли, основавшими в декабре того же года фирму ECKERT- MAUCHLI. Первый образец машины (UNIVAC-1) был построен для бюро переписи США и пущен в эксплуатацию весной 1951 г. Синхронная, последовательного действия вычислительная машина UNIVAC-1 создана на базе ЭВМ ENIAC и EDVAC. Работала она с тактовой частотой 2,25 МГц и содержала около 5000 электронных ламп. Внутреннее запоминающее устройство ёмкостью 1000 12-разрядных десятичных чисел было выполнено на 100 ртутных линиях задержки.

Вскоре после ввода в эксплуатацию машины UNVIAC-1, её разработчики выдвинули идею автоматического программирования. Она сводилась к тому, чтобы машина сама могла подготавливать такую последовательность команд, которая нужна для решения данной задачи.

Пятидесятые годы — годы расцвета компьютерной техники, годы значительных достижений и нововведений как в архитектурном, так и в научно — техническом отношении. Отличительные особенности в архитектуре современной ЭВМ по сравнению с неймановской архитектурой впервые появились в ЭВМ первого поколения.

Сильным сдерживающим фактором в работе конструкторов ЭВМ начала 50-х г.г. было отсутствие быстродействующей памяти. По словам одного из пионеров вычислительной техники — Д. Эккерта,

«архитектура машины определяется памятью». Исследователи сосредоточили свои усилия на запоминающих свойствах ферритовых колец, нанизанных на проволочные матрицы.

В 1951 г. в 22-м томе «Journal of Applid Phisics» Дж. Форрестер опубликовал статью о применении магнитных сердечников для хранения цифровой информации. В машине «Whirlwind-1» впервые

была применена память на магните. Она представляла собой 2 куба с 32х32х17 сердечниками, которые обеспечивали хранение 2048 слов для 16-разрядных двоичных чисел с одним разрядом контроля на чётность.

В разработку электронных компьютеров включилась фирма IBM. В 1952 г. она выпустила свой первый промышленный электронный компьютер IBM 701, который представлял собой синхронную ЭВМ параллельного действия, содержащую 4000 электронных ламп и 12000 германиевых диодов. Усовершенствованный вариант машины IBM 704 отличался высокой скоростью работы, в ней использовались индексные регистры и данные представлялись в форме с плавающей запятой.

После ЭВМ IBM 704 была выпущена машина IBM 709, которая в архитектурном плане приближалась к машинам второго и третьего поколений. В этой машине впервые была применена косвенная адресация и впервые появились каналы ввода-вывода.

В 1956 г. фирмой IBM были разработаны плавающие магнитные головки на воздушной подушке. Изобретение их позволило создать новый тип памяти — дисковые ЗУ, значимость которых была в полной мере оценена в последующие десятилетия развития вычислительной техники. Первые ЗУ на дисках появились в машинах IBM 305 и RAM AC.

Последняя имела пакет, состоявший из 50 металлических дисков с магнитным покрытием, которые вращались со скоростью 12000 об/мин. На поверхности диска размещалось 100 дорожек для записи данных, по 10000 знаков каждая.

Вслед за первым серийным компьютером UNIVAC-1, фирма Remington-Rand в 1952 г. выпустила ЭВМ UNIVAC-1103, которая работала в 50 раз быстрее. Позже в компьютере UNIVAC-1103 впервые были применены программные прерывания.

Сотрудники фирмы Remington-Rand использовали алгебраическую форму записи алгоритмов под названием «Short Cocle» (первый интерпретатор, созданный в 1949 г. Джоном Маучли). Кроме того, необходимо отметить офицера ВМФ США и руководителя группы программистов, в то время капитана (в дальнейшем единственная женщина в ВМФ — адмирал) Грейс Хоппер, которая разработала

первую программу-компилятор А-О. (Кстати, термин «компилятор» впервые ввела Г. Хоппер в 1951 г.). Эта компилирующая программа производила трансляцию на машинный язык всей программы, записанной в удобной для обработки алгебраической форме.

Фирма IBM также сделала первые шаги в области автоматизации программирования, создав в 1953 г. для машины IВМ 701 «Систему быстрого кодирования». В нашей стране А. А. Ляпунов предложил один из первых языков программирования. В 1957 г. группа под руководством Д. Бэкуса завершила работу над ставшим в последствии популярным первым языком программирования высокого уровня, получившим название «Фортран». Язык, реализованный впервые на ЭВМ IBM 704, способствовал расширению сферы применения компьютеров.

В Великобритании в июле 1951 г. на конференции в Манчестерском университете М. Уилкс представил доклад «Наилучший метод конструирования автоматической машины», который стал пионерской работой по основам микропрограммирования. Предложенный им метод проектирования устройств управления нашел широкое применение.

Свою идею микропрограммирования М. Уилкс реализовал в 1957 г. при создании машины EDSAC-2. М. Уилкс совместно с Д. Уиллером и С. Гиллом в 1951 г. написали первый учебник по программированию «Составление программ для электронных счетных машин» (русский перевод — 1953 г.).

В 1951 г. фирмой Ferranti начат серийный выпуск машины «Марк-1». А через 5 лет фирма Ferranti выпустила ЭВМ «Pegasus», в которой впервые нашла воплощение концепция регистров общего назначения (РОН). С появлением РОН устранено различие между индексными регистрами и аккумуляторами, и в распоряжении программиста оказался не один, а несколько регистров-аккумуляторов.

В нашей стране в 1948 г. проблемы развития вычислительной техники становятся общегосударственной задачей. Развернулись работы по созданию серийных ЭВМ первого поколения.

В 1950 г. в Институте точной механики и вычислительной техники (ИТМ и ВТ) организован отдел цифровых ЭВМ для разработки и создания большой ЭВМ. В 1951 г. здесь была спроектирована машина БЭСМ (Большая Электронная Счётная Машина), а в 1952 г. началась её опытная эксплуатация.

В проекте вначале предполагалось применить память на трубках Вильямса, но до 1955 г. в качестве элементов памяти в ней использовались ртутные линии задержки. По тем временам БЭСМ была весьма производительной машиной — 800 оп/с. Она имела трёхадресную систему команд, а для упрощения программирования широко применялся метод стандартных программ, который в

дальнейшем положил начало модульному программированию, пакетам прикладных программ. Серийно машина стала выпускаться в 1956 г. под названием БЭСМ-2.

В этот же период в КБ, руководимом М. А. Лесечко, началось, проектирование другой ЭВМ, получившей название «Стрела». Осваивать серийное производство этой машины было поручено московскому заводу САМ. Главным конструктором стал Ю. А. Базилевский, а одним из его помощников — Б. И. Рамеев, в дальнейшем конструктор серии «Урал». Проблемы серийного производства предопределили некоторые особенности «Стрелы»: невысокое по сравнению с БЭСМ быстродействие, просторный монтаж. В машине в качестве внешней памяти применялись 45-дорожечные магнитные

ленты, а оперативная память — на трубках Вильямса. «Стрела» имела большую разрядность и удобную систему команд.

Первая ЭВМ «Стрела» была установлена в отделении прикладной математики Математического института АН (МИАН), а в конце 1953 г. началось серийное её производство.

В лаборатории электросхем энергетического института под руководством И. С. Брука в 1951 г. построили макет небольшой ЭВМ первого поколения под названием М-1.

В следующем году здесь была создана вычислительная машина М-2, которая положила начало созданию экономичных машин среднего класса. Одним из ведущих разработчиков данной машины был М. А. Карцев, внёсший впоследствии большой вклад в развитие отечественной вычислительной техники. В машине М-2 использовались 1879 ламп, меньше, чем в «Стреле», а средняя производительность составляла 2000 оп/с. Были задействованы 3 типа памяти: электростатическая на 34 трубках Вильямса, на магнитном барабане и на магнитной ленте с использованием обычного для того времени магнитофона МАГ-8.

В 1955-1956 г.г. коллектив лаборатории выпустил малую ЭВМ М-3 с быстродействием 30 оп/с и оперативной памятью на магнитном барабане. Особенность М-3 заключалась в том, что для центрального устройства управления был использован асинхронный принцип работы. Необходимо отметить, что в 1956 г. коллектив И. С. Брука выделился из состава энергетического института и образовал Лабораторию управляющих машин и систем, ставшую впоследствии Институтом электронных управляющих машин (ИНЭУМ).

Ещё одна разработка малой вычислительной машины под названием «Урал» была закончена в 1954 г. коллективом сотрудников под руководством Рамеева. Эта машина стала родоначальником целого семейства «Уралов», последняя серия которых («Урал-16»), была выпущена в 1967 г. Простота машины, удачная конструкция, невысокая стоимость обусловили её широкое применение.

В 1955 г. был создан Вычислительный центр Академии наук, предназначенный для ведения научной работы в области машинной математики и для предоставления открытого вычислительного обслуживания другим организациям Академии.

Во второй половине 50-х г.г. в нашей стране было выпущено ещё 8 типов машин по вакуумно-ламповой технологии. Из них наиболее удачной была ЭВМ М-20, созданная под руководством С. А. Лебедева, который в 1954 г. возглавил ИТМ и ВТ.

Машина отличалась высокой производительностью (20 тыс. оп/с), что было достигнуто использованием совершенной элементной базы и соответствующей функционально-структурной организации. Как отмечают А. И. Ершов и М. Р. Шура-Бура, «эта солидная основа возлагала большую ответственность на разработчиков, поскольку машине, а более точно её архитектуре, предстояло воплотиться в нескольких крупных сериях (М-20, БЭСМ-3М, БЭСМ-4, М-220, М-222)». Серийный выпуск ЭВМ М-20 был начат в 1959 г. В 1958 г. под руководством В. М. Глушкова (1923-1982) в Институте кибернетики АН Украины была создана вычислительная машина «Киев», имевшая производительность 6-10 тыс. оп/с. ЭВМ «Киев» впервые в нашей стране использовалась для дистанционного управления технологическими процессами.

В то же время в Минске под руководством Г. П. Лопато и В. В. Пржиялковского начались работы по созданию первой машины известного в дальнейшем семейства «Минск-1». Она выпускалась минским заводом вычислительных машин в различных модификациях: «Минск-1», «Минск-11», «Минск-12», «Минск-14». Машина широко использовалась в вычислительных центрах нашей страны. Средняя производительность машины составляла 2-3 тыс. оп/с.

При рассмотрении техники компьютеров первого поколения, необходимо особо остановиться на одном из устройств ввода-вывода. С начала появления первых компьютеров выявилось противоречие между высоким быстродействием центральных устройств и низкой скоростью работы внешних устройств. Кроме того, выявилось несовершенство и неудобство этих устройств.

Первым носителем данных в компьютерах, как известно, была перфокарта. Затем появились перфорационные бумажные ленты или просто перфоленты. Они пришли из телеграфной техники после того, как в начале XIX века отец и сын из Чикаго Чарлз и Говард Крамы изобрели телетайп. Перфоленты стали заменять перфокарты в табуляторах, а затем в первых компьютерах — в релейных машинах

Д. Штибитца и Г. Айкена, в английских машинах «Колосс» из Блетчи- П арка.

Процесс взаимодействия человека с ЭВМ насчитывает уже более 40 лет. До недавнего времени в этом процессе могли участвовать только специалисты — инженеры, математики-программисты, операторы. В последние годы произошли кардинальные изменения в области вычислительной техники. Благодаря разработке и внедрению микропроцессоров в структуру ЭВМ появились малогабаритные, удобные для пользователя персональные компьютеры. Ситуация изменилась, в роли пользователя может быть не только специалист по вычислительной технике, но и любой человек, будь то школьник или домохозяйка, врач или учитель, рабочий или инженер. Часто это явление называют феноменом персонального компьютера. В настоящее время мировой парк персональных компьютеров превышает 20 миллионов.

Почему возник этот феномен? Ответ на этот вопрос можно найти, если четко сформулировать, что такое персональный компьютер и каковы его основные признаки. Надо правильно воспринимать само определение «персональный», оно не означает принадлежность компьютера человеку на правах личной собственности. Определение «персональный» возникло потому, что человек подучил возможность общаться с ЭВМ без посредничества профессионала-программиста, самостоятельно, персонально. При этом не обязательно знать специальный язык ЭВМ. Существующие в компьютере программные средства обеспечат благоприятную «дружественную» форму диалога пользователя и ЭВМ. Можно выделить пять формальных признаков, которые помогут нам определить, является ли данный компьютер

персональным или нет.

1. Способ управления простой, наглядный, удобный, не требующий глубоких знаний в области вычислительной техники. Все технические средства (дисплей, клавиатура, манипулятор, печатающее устройство), обеспечивающие взаимодействие человека и ЭВМ, сделаны так, чтобы на них безбоязненно мог работать даже ребенок. Общение человека и компьютера организованно в диалоговом режиме.

2. Разработано большое количество программных средств для различных областей применения. Это избавит пользователя от необходимости самому составлять программу на языке компьютера.

3. Малогабаритные устройства внешней памяти большой емкости допускают замену одного накопителя другим. К таким устройствам можно отнести: накопители на гибких магнитных дисках и винчестерских дисках, кассетные магнитофон.

4. Благодаря малым габариту и массе, сравнимым с телевизором, для установки не требуется специальных приспособлений, достаточно места на рабочем столе.

5. Конструкция персонального компьютера, его внешнее оформление привлекательны по цвету и форме, удовлетворяют эргономическим показателям. Впервые за время развития вычислительной техники этот признак включен в качестве основного при определении целого класса ЭВМ.

При более тщательном анализе всех признаков видно, что конечно, самыми главными являются первые два признака, определяющие характер общения человека и ЭВМ, хотя отсутствие одного из пяти перечисленных выше признаков позволяет классифицировать компьютер как не персональный.

Понимая теперь, что такое персональный компьютер, рассмотрим историю возникновения и развития этого феномена.

Перечисленные признаки персонального компьютера стало возможным обеспечить благодаря созданию микропроцессоров, которые позволили резко изменить внешний облик ЭВМ — уменьшить размеры и массу. Однако только одно это обстоятельство привело к появлению класса микро ЭВМ. Совершенствование программного обеспечения, изучение математиками и программистами задач предметной области и разработка на их основе нужных в этой области программных средств позволили превратить микроЭВМ в персональное средство человека по обработке информации.

Первая персональная ЭВМ была разработана в 1973 г. во Франции. Ее автор Труонг Тронг Ти. Первые экземпляры были восприняты как дорогостоящая экзотическая игрушка. Массовое производство и внедрение в практику персональных компьютеров связывают с именем Стива Джобса, руководителя и основателя фирмы «Эпл компьютер», 1977 г. наладившая выпуск персональных компьютеров «Apple».

Персональные компьютеры можно классифицировать в соответствии с теми возможностями, которые они предоставляют пользователю, как бытовые и профессиональные.

Бытовые персональные компьютеры используют в домашних условиях. Их основное назначение: обеспечение несложных расчетов, выполнение функции записной книжки, ведение личной картотеки, средство обучения различным дисциплинам, инструмент доступа по телефонным каналам к общественным информационным фондам.

Широкое распространение получил он как средство развлечения— организатор и партнер в различных играх.

Профессиональные персональные ЭВМ используют в конкретной профессиональной сфере, все программные и технические средства ориентированы на конкретную профессию. Однако независимо от профессиональной направленности ЭВМ их основное назначение— выполнение рутинной работы: они осуществляют поиск информации в различных справочно-нормативной документации и архивах, составляют типовые формы документации, ведут дневник или лабораторный журнал, фиксируют результаты исследований, запоминают и выдают по запросу пользователя информацию по данной профессиональной деятельности и многое другое.

 

 

Архитектура персональных

компьютеров IBM PC

 

Из каких основных элементов состоит

современный ПК?

 

Наиболее «весомой» частью любого компьютера является системный блок (иногда его называют компьютером, что является недопустимой ошибкой). Внутри него расположены блок питания, плата с центральным процессором (ЦП), видеоадаптер, жесткий диск, дисководы гибких дисков и другие устройства ввода/вывода информации. Зачастую видеоадаптер и контроллеры ввода/вывода размещены прямо на плате ЦП. В системном блоке могут размещаться средства мультимедиа: звуковая плата и устройство чтения оптических дисков — CD-ROM. Кроме того, в понятие «компьютер» входит клавиатура и монитор. Манипулятор мышь является необязательной, но весьма важной деталью. Теперь коротко о выборе основных компонентов П К.

 

Процессор

 

Является основным компонентом любого ПК. В настоящее время наиболее распространены процессоры фирмы Intel, хотя ЦП других фирм (AMD, Cyrix) составляют им достойную конкуренцию. В настоящее время выпускаются процессоры серии Pentium. В то же время в России имеется достаточно большой парк машин на основе предшествующих серий, которые уже сняты с производства. Какую же информацию несёт в себе маркировка процессора? Рассмотрим, например, варианты 486SX-33, 486DX2-50, 486DX4-100. Первые три цифры указывают на серию. DX показывает наличие в процессоре специального блока для выполнения операций с плавающей точкой (сопроцессор), SX — на его отсутствие. Следующая цифра, если она имеется, говорит о том, во сколько раз частота работы ЦП больше, чем рабочая частота остального оборудования. Двойка свидетельствует об удвоении частоты, четвёрка — об утроении. Наконец, последние две или три цифры характеризуют рабочую частоту процессора. С процессором серии Pentium гораздо проще. Он характеризуется только своей рабочей частотой, например, Pentium-75, Pentium-233.

 

Системная плата

 

Основной характеристикой системных плат является их архитектура. Основными шинами до недавнего времени считались ISA (Industrial Standard Architecture) и EISA (Extended ISA), работающие на частоте 8 МГц и имеющие разрядность 10 и 32 соответственно. Для обеспечения нормальной работы видеоадаптеров был разработан стандарт VESA (Video Electronic Standart Association), рассчитанный на применение процессора серии 486, работающей на частоте процессора (но не выше 33 МГц) и являющейся «приставкой» к шине ISA или EISA. С появлением процессора Pentium была разработана самостоятельная шина PCI, которая на сегодняшний день является наиболее быстрой и перспективной.

 

Дисковод для гибких дисков

 

Существует два стандарта: 5.25" и 3.5". На сегодняшний день большинство компьютеров поставляется с дисководом 3.5", однако если у вас большой парк дискет 5.25", то можно попросить установить второй дисковой в системный блок

 

Жёсткий диск (фиксированный диск, винчестер, хард)

 

Начав своё шествие с объема в 5 Мб, достиг небывалых высот. На сегодняшний день не удивят диски объёмом 20 или 40 Гб. Для большинства приложений вполне достаточно объёма 1 — 2 Гб, однако если вам приходится иметь дело с полно цветными графическими изображениями или вёрсткой, то придётся подумать о диске в 4 — 6 Гб или даже паре таких дисков. Следует придать значение не только емкости диска, но и его временным характеристикам: В качестве оптимальных можно порекомендовать винчестеры фирмы Western Digital, Seagate или Corner.

 

Оперативная память (RAM, ОЗУ)

 

Здесь закон простой: чем больше, тем лучше. В настоящее время трудно найти конфигурацию с объёмом памяти менее 4 МБ. Для нормальной работы большинства программных продуктов желательно иметь хотя бы 8 МБ памяти. Однако следует заметить, что при увеличении ОЗУ более чем 32 МБ быстродействие РС увеличивается менее значительно, и такая конфигурация необходима художникам и мультипликаторам.

 

Клавиатура

 

Стандартной в России является 101-клавишная клавиатура с английскими и русскими символами.

Клавиатура есть у каждого компьютера. С его помощью в компьютер вводят информацию или отдают компьютеру команды.

Прабабушкой клавиатуры компьютера была пишущая машинка. От нее клавиатура получила в наследство клавиши с буквами и цифрами.

Но компьютер умеет делать больше дел, чем пишущая машинка, и поэтому у его клавиатуры намного больше клавиш. Разные клавиши служат для разных дел. Например, у обычной пишущей машинки нет клавиш для стирания того, что написано, а у клавиатуры — есть. Такая пишущая машинка не может вставить новое слово между двумя другими, а компьютер — может, и для этого тоже есть специальная клавиша.

Когда мы играем в компьютерные игры, то чаще всего используем клавиши со стрелками. Их еще называют «курсорными клавишами». С помощью этих клавиш можно управлять тем, как бегает по экрану герой игры. Очень часто в играх используются клавиши Ctrl и Alt. Одной клавишей герой стреляет, а другой — прыгает. Это довольно большие клавиши, к тому же они находятся в самом низу клавиатуры, и потому ими пользоваться удобно.

Самая длинная клавиша — «пробел». Ее можно нажать даже с завязанными глазами. И потому ее тоже очень часто используют в играх.

Расположение латинских букв на клавиатуре, как правило, такое же, как на английской пишущей машинке, а букв кириллицы — как на русской пишущей машинке.

Для ввода прописных букв и других символов, располагающихся на верхнем регистре клавиатуры, имеется клавиша Shift. Например, чтобы ввести строчную букву «d», надо нажать клавишу, на которой изображено «Р», а чтобы ввести прописную букву «Р», надо нажать клавишу Shift и, не отпуская ее, нажать на клавишу «D».

Клавиша Caps Lock служит для фиксации режима прописных букв. Это удобно при вводе текста, состоящего из таких букв. Повторное нажатие клавиши Caps Lock отменяет режим прописных букв. В режиме Caps Lock нажатие клавиши Shift дает возможность ввода строчных букв. Иногда клавиша Сарs Lock используется для других целей, например для переключения на русский алфавит.

Кроме алфавитно-цифровых клавиш и клавиш со знаками пунктуации, на клавиатуре имеется большое число специальных клавиш.

Клавиша Enter предназначена для окончания ввода строки. Например, при вводе команд DOS ввод каждой команды должен оканчиваться нажатием клавиши Enter.

Клавиша BackSpace удаляет символ, находящийся слева от курсора (курсор обычно изображается мигающим символом, похожим на знак подчеркивания).

Клавиша uet (uetete — удаление) используется для удаления символа, находящегося под курсором.

Клавиша Inc (Insert — вставка) предназначена для переключения между двумя режимами ввода символов: ввода с раздвижкой символов (вставка) и ввода с замещением ранее набранных символов (замена).

Клавиша Esc (Escape — убегать, спасаться), как правило, используется для отмены какого-либо действия, выходя из режима программы.

Клавиша Tab (табуляция) при редактировании текстов обычно используется для перехода к следующей позиции табуляции. В других программах ее значение может быть иным: переключение между «окошками» на экране, полями запроса.

Функциональные клавиши Fl-F12 (на некоторых клавиатурах F1-F10) предназначены для различных специальных действий. Их действие определяется выполняемой программой.

Специальные клавиши Ctrl и Alt, как и клавиша Shift, предназначены для изменения значений других клавиш. Клавиши Ctrl и Alt вводятся в комбинации с другими клавишами, и выполняющаяся программа может особым образом реагировать на такие комбинации клавиш.

 

Мышь

 

Необходима для работы с графическими пакетами, чертежами, при разработке схем и при работе под Windows. Следует отметить, что,, некоторое игровое и программное обеспечение требует наличие мыши. Основной характеристикой мыши является разрешающая способность, измеряемая в точках на дюйм (dpi). Нормальной считается мышь, обеспечивающая разрешение 300-400 dpi. Неплохо иметь также специальный коврик под мышь, что обеспечивает её сохранность и долговечность.

Мышь — очень удобная пластмассовая машинка для употребления компьютером. Это небольшая коробочка, внутри которой крутится резиновый шарик. Когда мышка двигается по столу или по

специальному коврику, шарик крутится, а на экране двигается указатель мышки (курсор).

Как и клавиатура и джойстик, мышь служит для управления компьютером. Это как бы «клавиатура наоборот». У клавиатуры более,»- 100 клавиш, а у мыши — всего 2, но зато мышь можно катать по столу, а клавиатура стоит на одном месте.

У мыши есть кнопки. Обычно их две — правая кнопка и левая. На. левую кнопку удобно нажимать указательным пальцем. Поэтому эта кнопка используется очень часто. (У тех, кто не моет руки перед игрой

компьютером, эта кнопка особенно быстро пачкается). Правая кнопка используется реже — когда надо сделать что-то очень хитрое или умное.

Бывают мыши с тремя кнопками. У них между правой и левой кнопками есть еще средняя кнопка. Эта кнопка замечательна тем, что она одна из самых бесполезных вещей на свете. Много лет назад были очень умные люди, которые ее придумали, но программ для таких мышей не делают, а трех-кнопочные мыши еще встречаются.

Мышка хоть и проста, но с ее помощью можно делать много самых разных дел. Если катать ее по столу, то по экрану двигается стрелка. Это указатель мыши или, как его еще называют, курсор. Правда, удобнее катать мышь не по столу, а по специальному резиновому коврику.

Если на экране нужно что-то выбрать, то установите курсор на том, что хотите выбрать. Затем щелкните один раз левой кнопкой— быстро нажмите на кнопку и отпустите. Поскольку почти всегда используется именно левая кнопка, то о том, что она левая, можно и не говорить. Когда о чем-то не говорят потому, что это само собой разумеется, это называется молчанием.

Так что если написано, что надо «щелкнуть» кнопкой, то это значит, что надо щелкнуть левой кнопкой. А если надо щелкнуть правой кнопкой, то пишут полностью «щелкните правой кнопкой».

Чтобы запустить программу или открыть на экране окно, делают двойной щелчок. Двойной щелчок — это два быстрых щелчка. Если щелкнуть один раз, потом подождать и щелкнуть второй раз, то получится не двойной щелчок, а два обычных щелчка. Поэтому щелкать надо быстро.

Щелчок правой кнопкой применяется довольно редко и служит для вспомогательных дел. Он применяется довольно редко и служит для вспомогательных дел. Например, в компьютерных играх с помощью правого щелчка можно иногда получить полезную подсказку.

Перетаскивание выполняется при нажатой левой кнопке. Чтобы на экране перенести что-то из одного места в другое, делают «перетаскивание». Надо установить курсор на том значке, который хотите перетащить в другое место, потом нажать левую кнопку и двигать мышь, не отпуская кнопку. Значок будет двигаться по экрану вместе с курсором. Он встанет на новое место, когда кнопка будет отпущена.

Протягивание похоже на перетаскивание, только при этом ничего не передвигается, а только растягивается. Если установить курсор на рамке какого-нибудь окна или в его углу, курсор изменяет форму и превращается в стрелку с двумя наконечниками. Нажмите левую кнопку и подвигайте мышку. Размер окна при этом меняется.

 

Монитор

 

Выбор этой части РС следует уделить особое внимание, поскольку от качества монитора зависит сохранность вашего зрения и утомляемость при работе. Мониторы имеют стандартный размер

диагонали в 14, 15, 17, 19, 20 и 21 дюйм. Необходимый размер диагонали монитора выбирается исходя из их разрешения, при котором вы собираетесь работать. Так, для большинства приложений вполне

достаточно иметь 14 дюймовый монитор, который обеспечивает работу при разрешениях до 800 на 600 точек.

При работе с компьютером больше всего информации мы получаем, глядя на экран монитора. Монитор чем-то похож на телевизор. Но телевизор нельзя смотреть вблизи, потому что он очень вредно действует на глаза. Монитор тоже действует на глаза, но не так сильно, как телевизор. Изображение у мониторов более четкое.

Если у вас монитор с размером 14 дюймов, то на него надо обязательно надеть защитный экран — он намного снизит вред от излучения монитора.

Гораздо лучше мониторы, у которых размер 15 дюймов. Они стоят дороже, но их качество выше. С такими мониторами можно работать и без защитного экрана, хотя он и им не помешает.

Монитор предназначен для вывода на экран текстовой и графической информации. Мониторы бывают цветными и монохромными. Они могут работать в одном из двух режимов: текстовом и графическом.

В текстовом режиме экран монитора условно разбивается на отдельные участки — знакоместа, чаще всего на 25 строк по 80 символов (знакомест). В каждое знакоместо может быть выведен один из 256 заранее заданных символов. В число этих символов входят большие и малые латинские буквы, цифры, символы, а также псевдографические символы, используемые для вывода на экран таблиц и диаграмм, построения рамок вокруг участков экрана.

Графический режим монитора предназначен для вывода на экран графиков, рисунков и прочей графической информации. Разумеется, в этом режиме можно также выводить и текстовую информацию в виде различных надписей, причем эти надписи могут иметь произвольный шрифт, размер букв.

В графическом режиме экран монитора состоит из точек, каждая из которых может быть темной или светлой на монохромных мониторах или одного из нескольких цветов — на цветном. Количество точек по горизонтали и вертикали называется разрешающей способностью монитора в данном режиме. Следует заметить, что разрешающая способность не зависит от размера экрана монитора, подобно тому как и большой, и маленький телевизоры имеют на экране 625 строк развертки изображения.

Наиболее широкое распространение в компьютере IBM PC получили мониторы типов MDA, CGA, Hercules, EGA и VGA.

В настоящее время мониторы MDA и CGA используются уже очень редко, так как они не обладают надлежащей разрешающей способностью, что приводит к быстрому утомлению глаз. Кроме того, не имеют возможности программной загрузки шрифтов символов, поэтому для изображения букв кириллицы в текстовом режиме приходится заменять электронные схемы, хранящие шрифты (знакогенераторы). Иногда, впрочем, можно не заменять знакогенератор, а записать в него с помощью специальных приборов нужные шрифты символов.

Большинство компьютеров, выпущенных в конце 80-х,годов, оснащались мониторами типа VGA. Они обеспечивают достаточное количество изображения в текстовом и графическом режиме экрана при работе с DOS-программами. Несколько хуже мониторы EGA, они считаются еще более устаревшими. Но для современных программ, использующих графический интерфейс взаимодействия с пользователем, разрешение VGA (640х480 точек) уже явно недостаточно. Поэтому практически все современные компьютеры оснащаются мониторами типа Super-VGA, обеспечивающими разрешающую способность 1024х768 и 800х600.

 

Звуковая карта

 

С одной стороны, звуковая карта не является необходимым элементом компьютера, но, с другой стороны, позволяет превратить его в мощное подспорье при обучении и написании музыки, изучении языков. Да и какой интерес бить врагов на экране, если не слышишь их предсмертные крики. Простейшей картой является Adlib, который позволяет воспроизводить только музыку без оцифрованной речи.

                   

    CD-ROM

 

С одной стороны, также не являются необходимой для' функционирования компьютера частью, но становится всё более и более популярными в связи с тенденцией поставлять профессиональное, обучающее и игровое программное обеспечение на оптических дисках.

 

С чего начать?

 

Итак, вы наедине со своим новым электронным приятелем. В фирме по продаже компьютеров вам все про него рассказали и объяснили, но. в радостной суматохе и сборах половина, если не больше, информации уже испарилась из вашей памяти. Это не беда! Вы все узнаете про своего электронного друга чуть позже от него самого, а пока успокойтесь и взгляните на его документы: в них, как и в вашем паспорте, написаны и «имя», и «фамилия», и даже «отчество» компьютера. Прежде всего нужно вспомнить, какой персональный компьютер вы купили и что обозначают ряды букв и цифр в его паспорте, выписанном продавцами...

 

Что значат цифры в паспорте компьютера?

 

Рассмотрим один из примеров, по аналогии с которым вы сможете разобраться в паспорте своего компьютера без посторонней помощи.

Pentium II, 256Kb Cache, 330 MHz, 32 Mb RAM (exp to 512 Mb),

4 ISA, 3 PCI, 1AGP, LPT ), СОM 1/2, HDD 4, 3 Gb,

SVGA-card AGP 4Mb, FDD 3, 5; CD-ROM Сгеаtivе 36-х;

SVGA 15"ViewSonic; О. 28 LR, keyboard, mouse,

ОЕM Windows '98 (rus).

Что же это обозначает? Разберемся по-порядку. Pentium II— означает что вы имеете дело с компьютером марки Pentium II, в наличии кэш-память объемом 256 Кбайт. Процессор имеет тактовую частоту 330 мегагерц. В вашем компьютере установлена оперативная память 32 Мбайт и имеется возможность ее расширения до 512 Мбайт.

На материнской плате установлены несколько слотов разных стандартов: четыре слота стандарта ISA и три локальных шины стандарта PCI и слот AGP для видеоадаптера. Имеются один параллельный и два последовательных порта. На данном персональном компьютере установлен жесткий диск объемом 4,3 Кбайта. В комплект входит видеокарта SVGA с объемом ОЗУ 4 Мбайт.

В системном блоке установлен один трехдюймовый дисковод и CD-ROM фирмы Creative с 36 скоростями, который может быть подключен к контроллеру типа IDE.

Компьютер комплектуется SVGA-монитором марки ViewSonic с диагональю экрана 15 дюймов и размером точки 0,28. Конфигурация снабжается клавиатурой и мышью. В комплект поставки входит установочная русская версия Windows'98. Здесь же, обычно, приводятся сведения о наличии звуковой карты и акустических систем.

Sound Blaster AWE 64 — это означает, что ваш персональный компьютер укомплектован звуковой картой, которая поддерживает стандарт Sound Blaster, может работать в режиме Advanced Wave Effects (EMU8000) и имеет 32-голосную полифонию MIDI/GAME порт и возможность подключения микрофона, наушников и акустических систем, линейный вход и выход. Иногда в этой строке может быть указано наличие микрофонов, колонок и дополнительное программное обеспечение.

Active Stereo Speaker System, J-S J-521 АЧ, 2х20 Wt, Microphone Genius, что означает что в комплект персонального компьютера входит стереосистема фирмы Jass Hipster модель J-521 AV, мощность которой составляет двадцать ватт на канал, а также микрофон фирмы Genius.

При комплектовании персонального компьютера видеобластером, джойстиком, мини-клавиатурой, а также принтером, сканером и другими устройствами, эта информация обязательно отражается в паспорте или гарантийном талоне вашего компьютера.

 

Как правильно распаковать компьютер

 

При распаковке аппаратуры будьте осторожны и внимательны. Это дело довольно простое, но есть ряд моментов, на которые нам хотелось обратить ваше внимание. Лучше всего производить распаковку компьютерной техники на удобной и свободной поверхности. Если вы не уверены в точности своих движений, то лучше проводите эти манипуляции на мягком диване. Это убережет вас от неприятных неожиданностей, когда что-то вдруг выскальзывает из рук и падает на пол. Системный блок обычно упаковывается отдельно от монитора, клавиатуры и других устройств. Большинство фирм-производителей и сборщиков компьютерной техники упаковывают системный блок в картонную тару, в которой имеются пенопластовые вкладыши, предохраняющие системный блок от ударов при транспортировке. Помимо этой упаковки, системный блок «одет» еще в полиэтиленовый пакет.

Вскройте картонную упаковку, разрезав липкую ленту, отверните края коробки и опрокиньте упаковку на подготовленную свободную (возможно мягкую) поверхность. Осторожно снимите с системного блока картонный ящик, затем пенопластовые накладки и в последнюю очередь — полиэтиленовый пакет. Оберегайте системный блок от ударов и, тем более, падений. Последствия таких происшествий, как правило, очень печальные: могут выйти из строя накопитель на жестких магнитных дисках и другие устройства.

При распаковке клавиатуры вы не встретите никаких сложностей, а вот при извлечении из транспортировочной тары монитора также будьте особо бдительны. Упакован монитор аналогично системному блоку (картонная тара, пенопластовые накладки и антистатичный синтетический мешок). Современный дисплей — вещь довольно тяжелая, и именно по этой причине удержать его довольно сложно. Мы настоятельно рекомендуем вам прибегнуть к чьей-нибудь помощи при извлечении монитора из упаковки.

 

Как присоединить подставку к монитору

 

Следующим этапом является соединение монитора со специальной подставкой, которая в дальнейшем вам очень пригодится. Большинство мониторов, поступающих в настоящее время на

российский рынок, снабжаются специальными подставками. Мы настоятельно рекомендуем вам использовать это полезное изобретение, которое все равно уже попало к вам в руки. Очень скоро вы поймете, что не напрасно потратили несколько минут, изучая инструкцию по присоединению этой подставки к корпусу монитора.

Это нехитрое приспособление позволит вам легко поворачивать свой монитор вокруг своей оси, менять наклон экрана в зависимости от того, кто уселся за компьютер, вы или ваш маленький сынишка.

Словом, обязательно используйте подставку. А для любителей особого комфорта за рабочим или игровым компьютерным столом следует упомянуть о специальных кронштейнах для мониторов, с помощью которых ваш дисплей будет буквально парить над поверхностью стола, не занимая на нем места. Такие кронштейны называются monitor arm.

 

Выпускаем на свободу мышку

 

Устройство координатного ввода данных, или просто мышь, упаковывается отдельно в картонную или полиэтиленовую упаковку. Иногда для предохранения от повреждений при транспортировке шарик мыши упаковывают отдельно (это актуально для механических мышек) Для его установки в рабочее положение необходимо открыть специальный «люк», расположенный на днище мышки, следуя

надписям и стрелкам, которые имеются практически на всех моделях этих распространенных манипуляторов. Надписи указателей делаются на английском языке и слово OPEN — означает «открывать», а CLOSE — «закрывать». В ряде случаев в качестве обозначения может использоваться всего одна стрелка, указывающая направление открытий люка.

Аккуратно поместив обрезиненный шарик в корпус мыши, вам необходимо произвести действия, обратные тем, которые вы производили при открытии люка на днище мышки. Не забудьте извлечь из упаковки коврик для своей мышки. Для того, чтобы ваш манипулятор-мышь дольше служил вам верой и правдой, необходимо относиться к нему бережно и аккуратно. Одним из условий «содержания» этого компьютерного «домашнего животного» является чистота, которую можно обеспечить, если подстелить под мышку специальный мышиный коврик. Этот коврик не только будет гарантировать лучшую сохранность обрезиненного шарика внутри мыши, но и обеспечит лучшее сцепление шарика с резиново- пластиковым покрытием коврика.

 

Какие кабели вам понадобятся

 

После того как вы извлекли системный блок, монитор, клавиатуру и мышь, необходимо разобраться с проводами. Ничего не бойтесь! Современные персональные компьютеры устроены так, что просто невозможно неправильно подключить провода и что-то перепутать., Имеется всего один вариант подключения.

Системный блок комплектуется одним проводом. Это сетевой кабель. На одном конце имеется разъем для подсоединения его к системному блоку, на другом конце кабеля — сетевая вилка. Об ее особенностях мы поговорим чуть позднее.

Монитор (дисплей) комплектуется двумя проводами. Оба этих провода подключаются к системному блоку. Один из них сетевой — 220 вольт; другой подключается к разъему видеоадаптера. Разъем видео обычно крепится винтами, находящимися непосредственно в самом разъеме. При подключении сетевого провода монитора к системному блоку компьютера имеет смысл держать сетевую кнопку монитора постоянно в положении «включено», так как сеть будет отключаться одновременно и на мониторе и на системном блоке кнопкой «сеть» системного блока.

Некоторые марки мониторов снабжаются сетевыми шнурами, которые подключаются непосредственно в розетку сети. В этом случае у Вас будет необходимость каждый раз выключать отдельно системный блок и монитор. Можно, правда, просто сменить неудобный шнур, купив новый.

Клавиатура всегда комплектуется своим соединительным шнуром так же, как и мышь. Если в комплектацию вашего персонального компьютера входят другие устройства (например, принтер, активные акустические системы, сканер и т.п.), то все соединительные провода имеются в их оригинальной упаковке.

 

Как выбрать место для системного блока компьютера

 

Убедившись в полной комплектности соединительных кабелей, вы становитесь перед вопросом размещения персонального компьютера в своей квартире или на рабочем месте. Правильно расположить компьютер — дело непростое. Оно требует обдуманности действий. Вы, наверное, еще до покупки ЭВМ не один раз думали об этой проблеме и приготовили подходящий стол.

Стол, на котором будет стоять ваш новый друг, должен быть достаточно просторным и устойчивым. Простор стола будет прежде всего необходим вам (для работы или игр), а его устойчивость очень нужна персональному компьютеру. Вы уже знаете, что системный блок персонального компьютера содержит накопитель на жестких магнитных дисках, или винчестер. Основное правило при работе с винчестерами— оберегать их от сотрясений и ударов. При нарушении этого правила работа винчестера может нарушиться и будет безвозвратно потерян не только довольно дорогой блок компьютера, но и все те данные, которые находились на нем к моменту поломки. Иногда стоимость этих данных намного превышает стоимость самого винчестера.

Особое внимание обратите на положение системного блока на вашем столе. Внутри корпуса системного блока винчестер может быть закреплен либо горизонтально, либо вертикально (относительно продольной оси), но и в том и в другом случае необходимо избегать того, чтобы ось винчестера отклонялась от горизонтали более, чем на 2-3 градуса. Лучше всего установить системный блок на горизонтальную поверхность (рабочий стол) и отрегулировать его положение с помощью строительного уровня.

Настоятельно рекомендуем вам не размещать персональный компьютер вблизи источников тепла (радиаторов парового отопления, электрообогревателей). Не устанавливайте системный блок на одном столе с матричным принтером или печатной машинкой, так как они являются источниками повышенной вибрации, что может неблагоприятно сказаться на работе вашего персонального компьютера.

Возможно использование специальной мебели, сконструированной для размещения персонального компьютера. Такая мебель, безусловно, удобна и рациональна, так как изготовлена с учетом эргономических требований к рабочему месту оператора ЭВМ. Однако подобная мебель довольно дорога и больше предназначена для офиса, а не для дома.

 

Где установить монитор

 

Монитор вашего персонального компьютера лучше всего установить прямо перед глазами. Вас, как и большинство людей, безусловно, волнует безопасность работы перед монитором. Любые электронно-лучевые трубки (в мониторах и телевизорах используются именно такие) обладают способностью к излучению, которое вредно влияет на человека. Вам, наверное, приходилось читать в инструкциях к телевизорам, что сидеть близко к экрану не рекомендуется. Эта рекомендация дается потребителю как раз из-за излучающей способности кинескопов. Однако сидеть далеко от монитора просто невозможно, так как не будет видно мелких деталей изображения. Поэтому все пользователи ЭВМ сидят на расстоянии вытянутой руки от экрана. Медики давно предупредили всех производителей и операторов компьютеров, что гамма-излучение электронно-лучевых трубок кинескопов довольно вредно для организма людей, особенно детей и беременных женщин. Необходимо ограничивать время нахождения этих категорий лиц перед экраном монитора. Для детей 5-10 лет время непрерывной работы (или игры) за компьютером не должно превышать 25-35 минут. Желательно, чтобы суммарное время за сутки не превышало 1 часа. Беременным женщинам также не следует проводить много времени перед дисплеем. По медицинским показаниям может накладываться абсолютный запрет на работу с компьютером.

В настоящее время в мире действуют очень жесткие стандарты на производимые мониторы (например, европейский стандарт MPR-II). Мониторы выпускаются с защитными устройствами, обеспечивающими пониженный уровень радиации. На корпусах и упаковке, а также в технической документации вы можете прочитать сокращение LR (low radiation), что расшифровывается как низкая радиация. Мониторы, которые не имеют подобных надписей, тем более нуждаются в защитных экранах. Если вы достаточно мнительный человек и очень дорожите своим здоровьем и здоровьем своих близких, приобретите специальный защитный экран в ближайшей фирме или магазине по продаже компьютерных аксессуаров.

И еще несколько простых рекомендаций по поводу эксплуатации монитора:

      *    лучше всего, когда вы смотрите на экран монитора несколько сверху вниз;

      *    расположите свой монитор таким образом, чтобы сбоку и сзади монитора на расстоянии двух метров не было организовано другое рабочее место;

      *    поставьте рядом со своим персональным компьютером кактусы, так как они являются мощным нейтрализатором вредных излучений, исходящих от ЭВМ.

 

Где расположить клавиатуру

 

Место клавиатуры — перед монитором. Это делается для того, чтобы глаза оператора, которые очень часто обращаются и к тому, и к другому устройству, меньше уставали. Клавиатура устанавливается в двух вариантах: плоско (параллельно плоскости стола) или под углом к плоскости стола. Для установки клавиатуры наклонно вам необходимо откинуть специальные поворачивающиеся упоры, расположенные в верхней части основания клавиатурной панели.

При работе на клавиатуре не следует прилагать больших усилий, — излишнее «усердие» может привести к быстрому выходу устройства из строя. Конечно, современные мембранные клавиатуры относительно дешевы, и вы можете себе позволить просто сменить сломанную клавиатуру, но мы советуем вам все-таки ее поберечь.

Содержите клавиатуру в чистоте, накрывайте ее при хранении специальным прозрачным чехлом. Это позволит ей дольше работать без сбоев и ошибок. Не протирайте клавиши и корпус клавиатуры агрессивными жидкостями и растворителями. Оберегайте клавиатуру от сильных ударов и падений. Для удобства работы вы можете приобрести специальный коврик для запястий, который располагается перед клавиатурой и создает определенный комфорт для рук пользователя.

 

Как разместить мышь

 

Если вы правша, то мышь, как правило, располагается справа от клавиатуры. Пользоваться ей лучше на специальном коврике, как мы уже вам советовали. Если ваша работа (или игра) не требует

использования мыши, то ее можно временно разместить в ее «домике», который представляет из себя пластмассовый карман для манипулятора и легко крепится на «липучках» на боковую поверхность монитора. Стоимость подобного приспособления невелика, и мы рекомендуем вам приобрести его. Домик поможет вам в трудную минуту «завала» на рабочем столе, когда каждый квадратный сантиметр столешницы на учете.

Для того, чтобы мышка долго служила и приносила вам радость и удовольствие от работы с ней, необходимо постоянно следить за ее состоянием. Если возникли первые симптомы загрязнения мыши, — это касается только механических манипуляторов — вам лучше всего произвести ее чистку незамедлительно. Сделать это можно в домашних условиях, не обращаясь в технические центры.

На случай, если вы или кто-то из членов вашей семьи (коллектива) левша, в программное обеспечение, поставляемое вместе с манипулятором типа мышь, всегда входит драйвер для настройки

клавиш мыши на леворуких. Следует отметить, что многие фирмы- производители манипуляторов изготавливают специальные мыши для левшей, отличающиеся от обычных манипуляторов зеркальным эргономическим дизайном корпуса.

 

Как все правильно подключить

 

Начнем соединение всех компонентов персонального компьютера с подключения монитора к системному блоку. Провод, подключаемый к видеоконтроллеру системного блока, вам необходимо закрепить с помощью винтов, расположенных на самом разъеме. Для этой операции потребуется обычная отвертка. Иногда винты снабжаются небольшими рукоятками, и отвертка в этом случае. не нужна. Постарайтесь тщательно закрепить разъем, как впрочем и все остальное.

Следует напомнить, что в настоящее время многие персональные компьютеры снабжаются по требованию заказчиков различными видеоускорителями 3 Dfx. В этом случае монитор подключается к видеоускорителю, а уже ускорит ель соединяется специальным кабелем с видеоконтроллером. Вам следует уточнить конфигурацию своего персонального компьютера и сделать правильные выводы при сборке его дома или на работе.

Провод сетевого питания монитора также необходимо подключить к системному блоку компьютера, и это не доставит вам ни хлопот ни проблем. Конструкция всех разъемов на мониторе и системном блоке такова, что сделать что-то неправильно и подключить что-то «не туда»— просто невозможно.

Как и при подключении монитора, вы не испытаете сложности с присоединением клавиатуры к системному блоку вашего компьютера. Клавиатура может быть подключена только к одному разъему на задней панели компьютера. На корпусе клавиатурного разъема, как правило, имеется стрелка (или другая метка), указывающая на выборку в шейке разъема. Вам только необходимо сопоставить выемку и выступ на гнезде в системном блоке и клавиатурном разъеме.

Процесс подключения манипулятора-мыши, как и других манипуляторов, даже для начинающего пользователя очень прост. Необходимо правильно выбрать разъем последовательного порта. Следует ориентироваться по разъему на кабеле мыши. Иногда в комплект мыши входят специальные переходники, дающие возможность подключить манипулятор к любому из двух последовательных портов (СОМА или СОМ2). Большое число современных компьютеров снабжается «круглыми» портами для подключения манипулятора-мыши. Это международный стандарт PS/2. На разъеме мыши так же, как и на разъеме клавиатуры имеются выступы, по которым вы сможете правильно отпозиционировать вилку относительно гнезда.

Еще несколько слов о беспроводных клавиатурах и мышах. Подобные устройства еще не нашли большого спроса у наших отечественных потребителей, так как цена на подобные нововведения значительно превышает стоимость их «хвостатых» собратьев. Все подробности их подключения к персональным компьютерам тщательно описаны в инструкциях пользователя, которыми комплектуются данные устройства, и мы считаем, что подробно останавливаться на этом моменте не стоит.

Следует запомнить, что строго не рекомендуется производить подключение или отключение любых устройств во время работы компьютера. Подобные действия чреваты выходом из строя контроллеров, обеспечивающих взаимодействие внешних устройств с компьютером.

 

Как быть с этими толстыми вилками

 

Когда вы произвели полное подключение всех кабелей в компьютере, то можно подумать и о том, как теперь его подключить к электрической сети. В этом случае вы можете столкнуться с непредвиденными трудностями. Дело в том, что вилки на конце сетевых кабелей компьютерной техники, как правило, не подходят к нашим отечественным розеткам: они значительно толще. Это, так называемый европейский стандарт.

Можно, конечно, пожертвовать обычным тройником, расточив или рассверлив отверстия для вилки до нужного диаметра. Возможно решить эту проблемы с помощью специальных переходников, которые в настоящее время имеются почти повсеместно в продаже. При желании Вы с помощью специалиста-электрика можете установить специальные розетки с контактам заземления. Подобных розеток достаточно в продаже. Они не только импортные, но и отечественного производства, причем образцы этой продукции, выпущенные на просторах нашей необъятной Родины, ни в чем не уступают, а иногда превосходят импортные аналоги, например турецкие.

Оптимальным выходом из создавшейся ситуации будет приобретение специального устройства, которое заменит вам не только тройник или удлинитель, но и обеспечит достаточно качественную электроэнергию для питания персонального компьютера. Это устройство называется «сетевой фильтр».

 

Сетевой фильтр

 

Внешне сетевые фильтры отечественного производства, да и их зарубежные аналоги представляют собой удлинители с время и более специальными розетками с шинами заземления. В корпусе удлинителя содержится схема, стабилизирующая и улучшающая параметры сетевого питания компьютера. Прибор снабжен общим выключателем с подсветкой, что позволяет выключить одновременно весь комплекс соединенной с ним техники.

Нарушения в работе персональных компьютеров возникают при любых изменениях в качестве подаваемой электроэнергии, так как в блоке питания компьютера немедленно срабатывает автоматическое отключение питания, если параметры питающего напряжения не . соответствуют стандартным. Компьютер непременно отключится при сбое, падении или повышении напряжения питания.

При резких скачках напряжения блок питания компьютера иногда не успевает сработать, из-за чего могут даже появиться ошибки в  информации, находящейся в оперативной памяти или записываемой в этот момент на диск. А в некоторых случаях при импульсных скачках напряжения могут возникнуть повреждения электронных компонентов компьютера. Около 80% отказов компьютера объясняется нарушением сетевого питания.

Именно для ликвидации подобных неприятных «сюрпризов» наших энергетиков и применяются устройства, которые получили название сетевых фильтров. Они применяются для сглаживания колебаний напряжения электрической сети и устранения различных возможных помех.

Подобные сетевые фильтры часто используются не только для компьютерной и оргтехники, но и для бытовой электротехники в качестве гаранта ее долговечности.

Нашей отечественной промышленностью налажен серийный выпуск достаточно качественных и гарантированных сетевых фильтров под коммерческой маркой Pilot. Они ни в чем не уступают по своему качеству своим заграничным собратьям, и основным их преимуществом является более низкая цена. Стоимость этих фильтров колеблется в зависимости от модели и обеспечиваемых характеристик (в основном— мощности). Более современной моделью, дающей гарантию более высоких потребительских качеств, является модель Pilot Pro.

 

Приобрести ли вам UPS?

 

При внезапном отключении питания компьютера вся информация, хранящаяся в этот момент в его оперативной памяти, безвозвратно теряется. Если пользователь не успел записать результаты своей работы на магнитный диск, ему после выключения питания придется начинать свою работу с самого начала. Но случается так, что перед отключением питания было сделано немало, и это очень обидно — все результаты длительного труда безвозвратно исчезают. Как же обеспечить безопасность этой информации, защитить себя и компьютер от случайных скачков напряжения и отключения питания? Выход один — источник гарантированного, бесперебойного питания.

Блок питания UPS не просто снабжен мощным стабилизатором напряжения питания и различными фильтрами (как сетевой фильтр Pilot), но имеет также встроенные аккумуляторные батареи и генератор переменного тока, который мгновенно включается, как только напряжение сети становится опасным для компьютера.

Во время нормального напряжения в сети такой источник питания никак себя не проявляет, однако при нарушении электроснабжения UPS автоматически отключает персональный компьютер от сети и переключает на собственный резервный генератор переменного тока, предохраняя систему от. сбоя в работе и позволяя пользователю продолжить работу на некоторое время. Обычно UPS сигнализирует светом и звуком о переходе на собственное питание.

Блоки бесперебойного питания UPS обычно выпускаются промышленностью целыми семействами с разной расчетной потребляемой мощностью, т.е. мощностью тех приборов, которые источник может обеспечить своей электроэнергией.

Есть также небольшие и сравнительно недорогие UPS, сконструированные на дочерней плате. Они вставляются в слот расширения и подают постоянное напряжение непосредственно в системную шину компьютера, чтобы обеспечить сохранение информации в оперативной памяти. Такие UPS в случае сбоя питания переписывают содержимое памяти компьютера не на диск, а в собственную память, поддерживаемую аккумулятором.

Обычно генератор переменного тока в UPS' может работать на встроенных аккумуляторах от 3 до 20 минут. Этого времени обычно вполне достаточно для того чтобы успеть завершить работу в программе, а затем сохранить данные на диске и выключить персональный компьютер.

На вопрос о необходимости для вашего компьютера источника бесперебойного питания вы должны ответить самостоятельно. Следует учитывать такие моменты, как состояние вашей местной системы электроснабжения, частоту всевозможных нарушений электропитания, характер вашей работы и ценность данных, которые содержит ваш персональный компьютер.

Тщательно взвесив и изучив все «за» и «против», вы можете принять правильное решение, посоветовавшись со специалистами по блокам бесперебойного питания и найдя согласие со своими материальными возможностями.

 

Как включить персональный компьютер?

 

Вот, наконец, мы с вами добрались до ответственного момента включения персонального компьютера. Давайте остановимся на последовательности включения питания на всех компонентах компьютерного комплекса:

      *    включите (если эти устройства у вас имеются в наличии) блок бесперебойного питания или сетевой фильтр;

      *    включите питание принтера или сканера, если вы предполагаете их использовать при работе;

      *    включите питание внешних активных акустических систем;

      *    включите питание внешнего модема;

      *    включите питание монитора в том случае, если он не включается при подаче питания на системный блок, а имеет отдельный сетевой шнур;

      *    включите питание на системном блоке вашего персонального компьютера.

На подавляющем большинстве корпусов компьютеров передняя панель имеет ряд кнопок или клавиш, с помощью которых можно осуществлять включение компьютера и некоторые функции по его управлению. Главной кнопкой, безусловно, является выключатель (надпись — POWER). Именно с его помощью оживает или замирает жизнь компьютера. Этот выключатель может управлять питанием не только системного блока, но и монитора в том случае, если последний подключен к сети через системный блок.

Хотим вас сразу предупредить, что любое включение компьютера должно быть обосновано. Каждое включение и выключение питания для компьютера является своеобразным шоком, и если вы покидаете своего электронного друга на небольшое время, то лучше оставьте его включенным — это продлит его жизнь. Если же вам понадобилось включить и выключить компьютер подряд несколько раз за короткое время, то производите эти операции, делая 6-10 секундные паузы между включением и выключением ЭВМ.

 

Как выключить персональный компьютер?

 

Выключение персонального компьютера производится также в определенном порядке (кроме экстренных случаев, которых следует избегать). Обратите, пожалуйста, внимание на этот порядок и придерживайтесь его при работе с компьютером:

      *    прежде всего вам необходимо завершить работу всех программ;

      *    выключите с помощью клавиши POWER на системном блоке ваш компьютер;

      *    если при этом не произошло отключения от электрической сети монитора, то отключите  монитор от питания;

      *    после этого выключите внешние устройства — принтер, сканер,. внешний модем, активные акустические системы;

      *    когда вы выполните все перечисленные операции, то не забудьте отключить от сети блок бесперебойного питания или сетевой фильтр;

      *    в том случае, если вы покидаете своего электронного любимца на достаточно длительное время (несколько дней), отключите все вилки кабелей от розеток электросети.

Простые правила включения и выключения персонального компьютера очень легко запомнить и соблюдать. Они обязательно продлят жизнь вашей ЭВМ.

 

Что еще подключают к компьютеру?

 

После того как вы внимательно изучили порядок включения и выключения персонального компьютера, можно поговорить о том, какие устройства в ближайшее время вам может понадобиться подключить к системному блоку. Вполне возможно, что эти вопросы возникнут у вас сразу после покупки, — все зависит от комплектации ПЭВМ!

 

Как заставить ваш компьютер «говорить»?

 

Почти ни одна современная персональная ЭВМ не обходится без качественного цифрового звука и в большинстве компьютеров стоят разные по своему уровню и качеству звуковые платы. Именно к этим устройствам и подключаются «язык» и «уши» компьютера. «Язык», как вы уже поняли, — конечно же, акустические системы, а уши- микрофон. Акустические системы бывают маленькие и большие, дешевые и очень дорогие, однополосные и трехполосные, пассивные и активные.

Акустические системы бывают пассивные и активные. Первые из них отличаются тем, что поставляются без внутреннего, интегрированного в них усилителя мощности. При этом бывает достаточно усилителя мощности, расположенного на самой звуковой плате. В настоящее время такие акустические системы практически исчезли с прилавков магазинов и из демонстрационных залов фирм. Они не пользуются спросом, несмотря на свою дешевизну. Мир компьютерных звуков и музыки в настоящее время настолько разнообразен и богат, что даже самые экономные пользователи персональных компьютеров не желают «обкрадывать» самих себя и пользоваться слабыми во всех отношениях (и мощность, и качество воспроизведения) однополосными пассивными колонками. На смену им пришел новый тип акустических систем — активный. У этого вида акустики усилитель мощности встроен в одну из колонок и может иметь регуляторы гром кости, тембра по высоким и низким частотам и собственный блок питания.

Наиболее полный эффект вы получите от достаточно мощных активных акустических систем с широким динамическим диапазоном. Это 2-х или 3-х полосные акустические системы, средней мощности (20-100 ватт). Такие системы позволят воспроизводить довольно широкий спектр частот.

Следует сказать, что современная компьютерная индустрия уделяет очень большое внимание качеству и мощности акустических систем для персональных ЭВМ. В последние годы появились различные оригинальные разработки в сфере компьютерной акустики. Большой популярностью пользуются, несмотря на достаточную дороговизну системы панорамного и объемного звука с разделенными динамиками (отдельно бас-субвуфер), что позволяет добиться не только максимального эффекта присутствия, но и полного 30 звука.

Можно и не тратиться на приобретение ни пассивных, ни активных колонок, а использовать для звуковоспроизведения мощности вашего музыкального центра или другой звуковоспроизводящей аппаратуры. Однако, следует заметить, что наибольший эффект присутствия и ЗD-эффект, наступает только при правильном расположении акустических систем.

 

Как подключить акустику к PC?

 

Процесс подключения акустических систем к вашему компьютеру будет для вас не сложнее, чем подключение наушников к карманному аудиоплейеру. Если ваши акустические системы не имеют встроенного усилителя мощности, то подключение сведется к вводу штекера колонок в соответствующее гнездо звуковой платы. Рядом с этим гнездом (все это находится на задней стороне системного блока) обычно есть маркировка — SPEAKER (или — SPK). В это же гнездо будет необходимо подключать и активные акустические системы (в том случае, если на звуковой карте не предусмотрен специальный линейный выход для внешнего усилителя, обозначение — LINE OUT).

Отличие подключения активных акустических систем от пассивных колонок, состоит еще и в том, что для своей работы встроенный усилитель нуждается еще и в дополнительном питании, а следовательно, вам придется подключать акустику еще и к сети переменного тока 220 вольт. Обычно у активных акустических систем имеется внешний блок питания. Он постоянно работает, пока его вилка вставлена в электрическую сеть. Помните об этом, и в том случае, если вам приходится на долгое время оставлять компьютер в выключенном состоянии, не забудьте выдернуть блок питания из сетевой розетки. Оптимальным выходом из данной ситуации является применение сетевых фильтров, которые, помимо своих основных функций (защита от помех), несут еще и функцию легко отключаемого от сети многорозеткового удлинителя. Одним нажатием клавиши на фильтре вы надежно обесточите всю свою компьютерную технику.

Для экономии места на рабочем столе некоторые фирмы- производители предлагают пользователям колонки, которые «вешаются» непосредственно на корпус монитора. Этим не только экономится место на столе, но и достигается неплохой эффект присутствия. Многие заводы по изготовлению мультимедийных мониторов размещают в корпусе монитора не только акустические системы, но и микрофон и выносят на переднюю панель гнезда для подключения наушников, что создает дополнительные удобства для пользователя. Однако качество подобной встроенной в мониторы акустики оставляет желать лучшего.

 

Где разместить акустику?

 

На этот, казалось, простой вопрос имеется весьма не простой ответ. Выбор акустических систем настолько широк, что вы сможете подобрать любые варианты и по качеству, и по цене. Важно сделать правильный выбор и целесообразно разместить акустику. В современном программном обеспечении очень широко используется стереофонический и 3D-звук. Мы рекомендуем вам размещать акустику по обеим сторонам монитора, на достаточно близком расстоянии от себя. Рекомендуемый радиус расположения акустики — это 90-120 см. Для фанатов 3D-эффектов лучше всего подходят системы из 4-5 акустических колонок. Три из них фронтальные и две тыловые. Это позволяет полностью погрузиться в виртуальный мир компьютерных звуков, и уже никто не сможет достучаться до ваших ушей, пока вы сами не закончите игру и не выйдите из программы.

 

Нужен ли компьютеру микрофон?

 

Ваш компьютер с акустическими системами уже может издавать различные музыкальные и немузыкальные звуки, петь, говорить, играть на различных инструментах (помните, что компьютер все это делает только при наличии звуковой карты, и если ее нет, то вы услышите от своего электронного друга лишь довольно жалкое попискивание). Однако, как заставить ваш РС еще и слушать и записывать то, что ему скажете вы своим голосом? Для решения этого вопроса вам, безусловно, понадобится микрофон. Иногда им комплектуется звуковая карта, и тогда проблем нет. В том случае, если этого не произошло и вам требуется приобрести микрофон, попробуйте разобраться в документации на звуковую карту и выяснить, какой микрофон к ней подойдет, а какой — нет. В большинстве случаев широко используются два типа микрофонов:

      *    электретный;

      *     динамический.

Если данная задача представляется вам неразрешимой, то в таком случае лучше обратитесь в ближайший технический центр, где наверняка вам дадут точный совет по приобретению интересующего микрофона, а может быть, и предложат модели для приобретения.

Подключение микрофона к вашему персональному компьютеру не составит для вас никакого труда. Штекер микрофона (так называемый «Малый Джек») подключается в гнездо, расположенное на звуковой плате (задняя стенка системного блока). Это гнездо обычно промаркировано надписью «MIC».

Вам не придется решать вопросы по сокрытию микрофонов, подобные тем, которые все время в течение фильма решает всем известный Джеймс' БОНД (с кличкой почти в двоичном коде). Микрофон можно разместить на специальной подставке, прикрепить на специальной липучке к монитору и даже прикреплять специальной «клипсой» к лацкану своего пиджака во время общения с персональным компьютером.

 

Что еще подключается к звуковой карте?

 

Одно из довольно полезных и приятных устройств, которые могут быть подключены к той же звуковой карте — это разные виды джойстиков. Именно на большинстве звуковых карт расположен так называемый GАМЕ PORT, служащий для подсоединения игрового манипулятора.

 

Подключаем пианино

 

Только что мы с вами рассмотрели вариант подключения к игровому порту звуковой платы джойстика. Именно в этот же разъем возможно и подключение MIDI-клавиатур (как активных — полных музыкальных электронных инструментов; так и пассивных — только клавиши, а все остальное внутри компьютера). С помощью этих устройств и вы, и ваши дети сможете приобщиться к великому и беспредельному океану музыкального творчества, который открывается даже для неопытного музыканта, благодаря огромным возможностям компьютера.

 

Куда подключить принтер

 

Принтер подключается не только к сети питания, но и соединяется при помощи специального кабеля с системным блоком компьютера.

Помните, что отключать и подключать принтер к персональному компьютеру можно только тогда, когда питание обоих устройств отключено. Произведение этих действий на включенном оборудовании чревато выходом из строя контроллера ввода/вывода информации.

Кабель для соединения принтера с системным блоком персонального компьютера получил название «центроникс». Он подключается одним концом к разъему на принтере, а другим концом к разъему параллельного порта (LPT I или LPT2). Мы настоятельно рекомендуем вам беречь от сильных перегибов и повреждений принтерный кабель. Это не только продлит жизнь вашему принтеру и компьютеру, но и сохранит вам много нервных клеток, которые, как известно, не восстанавливаются. Хотим также напомнить вам, что если вы приобрели матричный принтер, не располагайте его на одном столе с системным блоком и монитором. Постоянная вибрация и толчки, возникающие при работе матричного принтера могут привести к нарушениям работы жесткого диска компьютера и отклоняющей системы электрон ной трубки монитора. Лучше поставьте принтер рядом на тумбочку!

 

Настает решающий момент

 

И вот настает решающий момент, Все установлено торжественнейшим образом на рабочем столе. Все соединено кабелями и проводами. Осталось нажать на кнопку, и чудо ХХ века оживет в

вашем доме. Большинство начинающих пользователей осмотрительно разделяет этот момент со своими более Опытными в компьютерных делах друзьями, коллегами по работе или представителями

компьютерных фирм. Это вполне разумный и осторожный поступок, который спасет начинающего пользователя от психологического шока. Попробуем дать несколько полезных советов и ответов на многочисленные вопросы, возникающие в воспаленном уме новичка. Тем более, что после ухода профессионалов из вашего дома, вы остаетесь один на один с электронным приятелем и принимать решения уже приходится Вам, не полагаясь ни на чью помощь,

 

Быть или не быть?

 

Решайтесь! Конечно же, быть! Смело нажимайте на кнопку с иностранной надписью POWER! При этом не забудьте, что на первый раз необходимо включить аналогичную кнопку и на самом мониторе. Поле этого вам не придется больше пользоваться клавишей включения монитора, так как он будет включаться одновременно с системным блоком персонального компьютера. После вашего нежного прикосновения таинственный гость вашей квартиры начнет оживать и на передней панели системного блока начнут загораться и мигать разноцветные огоньки.

 

Индикаторы

 

На многих моделях корпусов системных блоков имеется цифровой индикатор, который сразу после включения компьютера покажет вам цифровое значение тактовой частоты процессора. Но не обольщайтесь, если на индикаторе высвечивается большее значение тактовой частоты процессора, чем это следует по документам или отданным вами за него деньгам: светящиеся на передней панели корпуса цифры, отражают не истинную частоту работы процессора. Цифровые значения индикатора выставляются на предприятии-производителе или сборщике компьютерной техники с помощью специальных перемычек (джамперов), расположенных на обратной стороне платы индикатора, и пои определенном навыке вы можете сами поменять эти цифры.

Гораздо важнее информация о тактовой частоте процессора, которую компьютер сам покажет вам на экране дисплея.

Напоминаем вам, что подобные цифровые индикаторы постепенно исчезают с передних панелей системных блоков персональных компьютеров. После того, как у компьютеров не стало кнопки TURBO индикаторы стали терять свое значение и выполняли только роль сетевой лампочки. Так что если на приобретенном вами системном блоке PC нет индикатора с цифрами, не расстраивайтесь- он вам не нужен!

Кроме индикатора тактовой частоты и выключателя на панели управления системного блока имеются световые индикаторы. Зеленый глазок индикатора с надписью «POWER» сигнализирует пользователю о включенном питании электрической сети. Красный светодиод, промаркированный «HDD», горит не постоянно. Это — индикатор обращения компьютера к жесткому магнитному диску, и светится или мигает только в те моменты, когда такое обращение происходит. По свечению индикаторов вы можете получить общую информацию о состоянии компьютера. Напоминаем, что именно при включении компьютера начинается интенсивное «мигание» красного глаза индикатора HDD. Индикатор TURBO в компьютерах марки Pentium практически ничего не отражает и часто может отсутствовать. На передней панели системного блока вы можете еще увидеть свечение индикаторов дисковода FDD 3,5 и индикатор CD-ROM дисковода (или других: магнитооптики, Zip и т.п.).

На передней панели монитора также имеется индикатор, показывающий состояние монитора (включено/выключено). Однако у современных мониторов глазок индикатора ведет себя в разных ситуациях по-разному. При нормальной работе индикатор имеет ярко- зеленый цвет. При режиме экономии электроэнергии (режим ожидания) индикатор становится желтым, а в режиме почти полного отключения энергии (сберегающий режим) индикатор мигает желтым светом. Так же ведет себя индикатор в том случае, если монитор не подключен к системному блоку или подключение произведено неправильно.

После того, как вы подали напряжение на компьютер, т.е. нажали кнопку (или клавишу) СЕТЬ (POWER), процесс работы компьютера начался и он начал производить загрузку в ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) той информации, которая ему необходима для общения с пользователем, т.е. с вами. При загрузке компьютер сообщает о ходе своей работы не только на экране монитора, но и звуковыми сигналами. Он однократно пищит с помощью встроенного в системный блок маленького динамика (speaker). В том случае, если сигналы многократно повторяются и ничего не происходит, это говорит о том, что ваш PC посылает сигнал бедствия — компьютерный SOS — и ему требуется помощь. Мы рекомендуем вам в подобном случае выключить компьютер, тщательно проверить все кабельные соединения, опробовать еще раз компьютер и, в случае повторения ситуации, вызвать специалиста на дом или отвезти системный блок в гарантийный ремонт. Так что писклявый голос внутреннего динамика многое может сказать опытному пользователю. Рекомендуем вам прислушаться к голосу компьютера.

 

Еще одна важная кнопка

 

На вашем компьютере эта кнопка обязательно есть. Она обозначается короткой надписью «RESET». Используется эта довольно серьезная кнопка для перезапуска компьютера. Программисты иногда ее называют клавишей «жесткой перезагрузки». Она помогает при «зависании» компьютера, т.е. в тех случаях, когда ЭВМ не реагирует на нажатие управляющих клавиш и не выполняет никаких действий. По своему эффекту она почти равна сетевому выключателю, а следовательно, почти так же болезненна для компьютера. Однако иногда с помощью этой кнопки вы можете довольно легко и безжалостно решить все проблемы и устранить недостатки некачественного программного обеспечения!

 

Замок на клавиши

 

Иногда хитроумные устройства, придуманные для пользы дела, могут обернуться проблемами для начинающего пользователя. Если ваш РС вдруг запищал, прекратил загрузку и выдал угрожающую надпись «Keyboard ERROR!», не пугайтесь, а просто вспомните, что отдельные системные блоки снабжаются ключами, которые служат для блокировки клавиатуры, и вам просто следует открыть ключом клавиатуру. Если вы решили отойти от своего компьютера ненадолго, оставив его включенным, но не хотите, чтобы кто-то в ваше отсутствие пользовался им, вы блокируете клавиатуру, а ключи забираете с собой, Компьютер с заблокированной клавиатурой не может быть включен без владельца. Одно только плохо: ключи от всех компьютеров почти одинаковые, поэтому это очень ненадежное средство защиты от серьезных вмешательств со стороны. Более надежную защиту информации вы можете обеспечить, используя метод установки пароля на свой компьютер.

 

 

 

 

Если разобрать компьютер...

 

Материнская плата

 

Основной частью любой компьютерной системы является материнская плата с главным процессором и поддерживающими его микросхемами.

Первая материнская плата была разработана фирмой IBM в августе 1981 года (РС-1). В 1983 году появился компьютер с увеличенное системной платой (РС-2). Максимум, что могла поддерживать РС-1 без использования плат расширения — 64 Кб памяти. РС-2 имела уже 256 Кб, но наиболее важное различие заключалось в программировании двух плат.

Материнская плата — это комплекс различных устройств, поддерживающий работу системы в целом. Обязательными атрибутами материнской платы являются базовый процессор, оперативная память, системный BIOS, контролер клавиатуры, разъемы расширения.

По размерам материнские платы в общем случае можно разделить на три группы. Раньше все материнские платы имели размеры 8,5/11 дюймов. В ХТ размеры увеличились на 1 дюйм в АТ размеры возросли еще больше.

Часто речь может идти о «зеленых» платах (green mothrboard). Данные системные платы позволяют реализовать несколько экономичных режимов энергопотребления (в том числе, так

называемый «sleep», при котором отключается питание от компонентов компьютера, которые в данный момент не работают). Американское агентство защиты окружающей среды (ЕРА) сосредоточила свое внимание на уменьшении потребления энергии компьютерными системами. Оборудование, удовлетворяющее ее требованиям должно в среднем (в режиме холостого хода) потреблять не более 30 Вт, не использовать токсичные материалы и допускать 100% утилизацию. Поскольку современные микропроцессоры используют напряжение питания 3,3-4 В, а на плату подается 5 В, на системных платах монтируют преобразователи напряжение.

Функционально центральную печатную плату можно описать различным образом. Иногда такая плата содержит всю схему компьютера. Такие компьютеры называются одноплатными. В противоположность одноплатным, в шиноориентированых компьютерах центральная плата реализует схему минимальной конфигурации.

Остальные функции реализуются с помощью многочисленных. дополнительных плат. Все компоненты соединяются параллельными проводниками — шиной, откуда и пошло это название.

Центральная плата, к которой присоединяются все остальные на компьютерном жаргоне зовется материнской, а все присоединяемые дочерними. Последующие разработки IBM, после успеха ХТ и АТ, объединили основные наработки этих моделей. Таким образом основные поддерживающие схемы были размещены на материнской плате. Эта многофункциональная реализация платы отразилась в её названии — системная плата.

Системная плата отличается от одноплатного компьютера тем, что содержит только основные поддерживающие схемы. Системной плате не хватает видеоадаптера, некоторых видов памяти и средств связи с дополнительными устройствами. Эти устройства добавляются к системной плате путём присоединения дочерних к шине расширения, которая является частью системной платы. В терминах IBM эти присоединяемые платы обычно называются платами расширения.

PS/2 используют материнскую плату, больше похожую на плату одноплатного компьютера, к которой добавили шину расширения. Эта шина таким радикальным образом отличается от всех своих предшественниц, что ей дали собственное имя — «канал». Функционально системная плата PS/2 была расширена портами ввода/вывода, цепями управления гибким диском и видеосистемой. IBM придавала большое значение всем этим изменениям на материнской плате и поэтому придумала ей новое название — планарная плата. Теперь, говоря планарная плата, мы чётко отделяем материнскую плату PS/2 от материнских плат предыдущих машин, опуская первоначальное название. Новый термин несет в себе двойной смысл: во-первых — топологически печатная плата является единой плоскостью — планаром; во-вторых, понятие «планарный» используют для обозначения подобных сборок и в других электронных устройствах. Правда, иногда это понятие использовалось IBM для обозначения системных плат предыдущих машин, а термин «системная плата» для обозначения материнской платы PS/2, но это носило случайный характер. Так что «планар» появился, чтобы твердо закрепить это понятие за материнской платой PS/2.

Во всей этой истории есть одно но. Определения материнских плат, пусть даже двумя терминами IBM, не всегда однозначны. Мало того, что схожие по электронике модели PS/2 имеют различный планар, к примеру модели 50 и 60, так еще машины одной модели могут иметь неодинаковую системную плату. Не лишено основания утверждение, что каждые три IBM Model 70 имеют свою собственную конструкцию планара. Так же и каждая модель  PC имеет оригинальную конструкцию системной платы. Исключение составляют ХТ и Portable РС, которые имеют идентичную системную плату.

Однако не следует забывать, что для этого РС должны были преодолеть три этапа кардинальных изменений конструкции. Системная плата РС-1 не могла без корректировки поддерживать наиболее мощные устройства расширения, такие, как жесткий диск и улучшенные видеоадаптеры. IBM на этом не остановилась и продолжала постоянно развивать системную плату. Например, был увеличен объем памяти системной платы Х'Г. Плата могла содержать до 640 Кб. Но все эти изменения были уже не столь существенными, по сравнению с первыми. Системные платы, разработанные различными фирмами, естественно, отличались от плат IBM. И когда дело доходило до создания системной платы, совместимой с IBM, разработчик выбирал один из двух путей: либо разработать свою собственную системную плату, либо решить эту проблему по технологии Orginal Eguipment Manufactures (ОЕМ). Эта технология подразумевает выпуск придуманной другими продукции со своей торговой маркой, так что минимальные затраты и усилия ограничивались часто только установкой собственного торгового клейма. Окончательную сборку из ОЕМ комплектующих осуществляют другие фирмы. Они, стремясь повысить качество своей продукции в глазах потребителей, подвергают ее всестороннему тестированию. Эти последние названы сборщиками систем. Строго говоря, для потребителей отличие между и компаниями, производящими свою собственную продукцию, заключается лишь в различии торговых марок. И в большинстве случаев это единственное отличие. А так как все компьютеры можно объединить одним словом— товар, то при других равных условиях, лучший товар тот, у кого ниже цена.

 

Некоторые характеристики системной платы

 

Так имеется большое число компаний, выпускающих свои собственные компьютеры, совместимые с IBM, — число разработанных системных плат измеряется сотнями, и все они, естественно,

отличаются друг от друга. Здесь было бы очень к месту задаться вопросом о совместимости. Так вот, эта проблема прояснится, если вы поймете, почему большинство компаний компьютерной индустрии поступает, как ОЕМ. Пока же отметим только то, что все разнообразие системных плат можно классифицировать гораздо проще, чем можно себе представить, потому что все фирмы изготовители скопировали свою продукцию с IBM.

В общем случае материнские платы можно разделить по размерам на три группы. Ранее все материнские платы имели размеры 8,5/11 дюймов. В ХТ размеры увеличились на 1 дюйм в АТ размеры возросли еще больше. Аналогичные изменения происходили и с системными платами. Большинство фирм-производителей компьютеров отслеживают изменение как системных плат так и корпусов, и исходя из этого свободно варьируют размерами своей продукции.

 

Функции материнской платы

 

Материнская плата любого компьютера выполняет несколько основных функций. Главное — это механическая основа любого компьютера. Она содержит платы расширения, разъемы, дополнительные элементы и обеспечивает электрическое соединение: всех элементов компьютера. Плата содержит процессор и поддерживающие его элементы. Эти цепи определяют функционирование компьютера и его реакцию на каждое внешнее воздействие. Ни один элемент компьютера полностью не определяет е~ основные характеристики. Все решает их полная совокупность. Вот некоторые наиболее важные части:

 

Микропроцессор

 

Центральная схема компьютера. Используемый процессор определяет не только производительность, но и его программную совместимость.

 

Сопроцессор

 

Дополнительный микропроцессор, позволяющий компьютеру выполнять отдельные операции во много раз быстрее центрального процессора.

 

Память

 

Жизненно необходимый элемент в целом.

 

BlOS

 

Базовая система ввода-вывода компьютера навсегда зашита в память, что определяет его характеристики.

 

Микропроцессоры

 

Самым главным элементом в компьютере, его «мозгом», является " микропроцессор — небольшая (в несколько сантиметров) электронная схема, выполняющая все вычисления и обработку информации. Микропроцессор умеет производить сотни различных операций и делает это со скоростью в несколько десятков или даже сотен миллионов операций в секунду. В компьютерах типа IBM РС используются микропроцессоры фирмы Intel, а также совместимые с ними микропроцессоры других фирм (AMD, Cyrix, IBM и др.).

В тех случаях, когда на компьютере приходится выполнять много математических вычислений (например, в инженерных расчетах), к основному микропроцессору добавляют математический сопроцессор. Он помогает основному микропроцессору выполнять математические операции над вещественными числами. Новейшие микропроцессоры фирмы Intel (80486 и Pentium) сами умеют выполнять операции над вещественными числами, так что для них сопроцессоры- не требуются.

Архитектура материнской платы напрямую зависит от внешней архитектуры микропроцессора.

В 1976 году фирма Intel начала усиленно работать над микропроцессором 8086. Размер его регистров по сравнению с 8080 был увеличен в два раза, что дало возможность увеличить его производительность в 10 раз. Кроме того, размер информационных шин был увеличен до 16 разрядов, что дало возможность увеличить скорость передачи информации на микропроцессор и с него в два раза. Размер его адресной шины также был существенно увеличен — до 20 бит. Это позволило 86-му прямо контролировать 1 Мб оперативной памяти.

В 1982 году Intel создала процессор 80286. Вместо 20-разрядной адресной шины 8088/8086, 80286 имел 24-разрядную шину. Эти дополнительные 4 разряда давали возможность увеличить максимум адресуемой памяти до 16 М.

Intel 80386 был создан в 1985 году. С увеличением шины данных

до 32 бит, число адресных линий также было увеличено до 32. Само по себе это расширение позволило микропроцессору прямо обращаться к

4 Гб физической памяти. Кроме того, он мог работать с 16 триллионами байт виртуальной памяти. Существует модификация процессора Intel 80386 — 386SX. Главное отличие его от 80386 это 16-битный вход/выход шины данных. Как следствие его внутренние регистры заполняются в два шага.

Все процессоры семейства 486 имеют 32-разрядную архитектуру, внутреннюю кэш-память 8 Кб (у DX4 — 16 Кб). Модели SX не имеют встроенного сопроцессора, он был вынесен на плату. Модели DX2 реализуют механизм внутреннего удвоения частоты (например, процессор 486DX2-66 устанавливается на 33-мегагерцовую системную плату), что позволяет поднять быстродействие практически в два раза, так как эффективность кэширования внутренней кэш-памяти составляет почти 90 процентов. Процессоры семейства DX4 486DX4-75 и 486DX4-100 предназначены для установки на 25-ти и 33-мегагерцовые платы.

Созданные в середине 1989 и 1995 года процессоры Pentium и Pentium Pro значительно отличались по своей архитектуре от своих предшественников. В основу архитектуры была положена суперскалярная архитектура, которая и дала возможность получить пятикратное получение производительности Pentium по сравнению с моделью 80486. Хотя Pentium проектировался как 32-разрядный, для связи с остальными компонентами системы использовалась внешняя 64-разрядная шина.

 

Шины

 

Шина — это канал пересылки данных, используемый совместно различными блоками системы. Информация передается по шине в виде групп битов. В состав шины для каждого бита слова может быть предусмотрена отдельная линия (параллельная шина), или все биты слова могут последовательно во времени использовать одну линию (последовательная шина). На рисунке показано типичное подключение устройств к шине данных.

 

Шина с тремя состояниями

 

Три состояния на шине — это состояния высокого уровня, низкого уровня и третье состояние. Третье состояние позволяет устройству или процессору отключиться от шины и не влиять на уровни, устанавливаемые на шине другими устройствами или процессорами. Таким образом, только одно устройство является ведущим на шине. Управляющая логика активизирует в каждый конкретный момент только одно устройство, которое становится ведущим. Когда устройство активизировано, оно помещает свои данные на шину, все же остальные потенциальные ведущие переводятся в пассивное состояние.

К шине может быть подключено много приемных устройств. Сочетание управляющих и адресных сигналов определяет для кого именно предназначаются данные на шине. Управляющая логика возбуждает специальные стробирующие сигналы, чтобы указать получателю, когда ему следует принимать данные. Получатели и отправители могут быть однонаправленными и двунаправленными. На рисунке показаны двунаправленные отправители/получатели, подключенные к шине.

 

 

 

Шинная организация получила широкое распространение, поскольку в этом случае все устройства используют единый протокол сопряжения модулей центральных процессоров и устройств ввода/вывода с помощью трех шин.

Сопряжение с центральным процессором осуществляется посредством трех шин: шины данных, шины адресов и шины управления. Шина данных служит для пересылки данных между ЦП и памятью

или ЦП и устройствами ввода/вывода. Эти данные могут представлять собой как команды ЦП, так и информацию, которую ЦП посылает в порты ввода/вывода или принимает оттуда. В МП 8088 шина данных имеет ширину 8 разрядов. В МП 8086, 80186, 80286 ширина шины данных 16 разрядов; в МП 80386, 80486, Pentium и Pentium Pro — 32 разряда.

Шина адресов используется ЦП для выбора требуемой ячейки памяти или устройства ввода/вывода путем установки на шине конкретного адреса, соответствующего одной из ячеек памяти или одного из элементов ввода/вывода, входящих в систему. По шине управления передаются управляющие сигналы, предназначенные памяти и устройствам ввода/вывода.

Магистральная организация предполагает наличие управляющего модуля. Основное назначение этого модуля — организация передачи слова между двумя другими модулями.

Операция на системной магистрали начинается с того, что управляющий модуль устанавливает на шине кодовое слово модуля- отправителя и активизирует линию строба отправителя. Это позволяет ~:- модулю, кодовое слово которого установлено на шине, понять, что он является отправителем. Затем управляющий модуль устанавливает на шине кодовое слово модуля-получателя и активизирует линию строба получателя. Это позволяет модулю, кодовое слово которого установлено на шине, понять, что он является получателем.

После этого управляющий модуль возбуждает линию строба данных, в результате чего содержимое регистра отправителя пересылается в регистр получателя. Этот шаг может быть повторен любое число раз, если требуется передать много слов.

Данные пересылаются от отправителя получателю в ответ на импульс, возбуждаемый управляющим модулем на соответствующей линии строба. При этом предполагается, что к моменту появления импульса строба в модуле-отправителе данные подготовлены к передач~~~ а модуль-получатель готов принять данные. Такая передача данных носит название синхронной (синхронизированной).

Процессы на магистралях могут носить асинхронный характер.. Передачу данных от отправителя получателю можно координировать с помощью линий состояния, сигналы на которых отражают условия работы обоих модулей. Как только модуль назначается отправителем, он принимает контроль над линией готовности отправителя, сигнализируя с ее помощью о своей готовности принимать данные. Модуль, назначенный получателем, контролирует линию готовности получателям сигнализируя с ее помощью о готовности принимать данные.

При передаче данных должны соблюдаться два условия.

Во-первых, передача осуществляется лишь в том случае, если получатель и отправитель сигнализируют о своей готовности. Во-вторых, каждое слово должно передаваться один раз. Для обеспечения этих условий предусматривается определенная последовательность действий при передаче данных. Эта последовательность носит название протокола.

В соответствии с протоколом отправитель, подготовив новое у слово, информирует об этом получателя. Получатель, приняв очередное слово, информирует об этом отправителя. Состояние линий готовности в любой момент времени определяет действия, которые должны выполнять оба модуля.

Каждый шаг в передаче данных от одной части системы к другой называется циклом магистрали (или часто машинным циклом). Частота этих циклов определяется тактовыми сигналами ЦП. Длительность цикла магистрали связана с частотой тактовых сигналов.

Первой системной, разработанной для компьютеров PC/ХТ, в основе которых лежали микропроцессоры, была шина PC/ХТ-bus. Она была 8-ми разрядной, а ее контролер обеспечивал работу на чистоте микропроцессора (4,77 МГц). С появлением машин типа PC/АТ, использующих 16-ти разрядные микропроцессоры 80286, а позже и 80386 (версия SX), была создана шина PC/АТ-bus. В связи с ростом тактовой частоты микропроцессоров до 12-16 МГц контролер выполнял ее деление пополам для обеспечения приемлемой тактовой частоты работы шины.

 

ISA

 

На базе этих двух шин был разработан международный стандарт ISA (Industry Standard Architecture), широко использующийся в современных компьютерах. Типовая тактовая частота — 8 Мгц. Деление частоты остается функцией контролеров системных шин, но поскольку произошло дальнейшее увеличение тактовой частоты микропроцессоры до 25,33 и 50 Мгц, коэффициент деления был увеличен. Кроме увеличения разрядности, увеличилось количество прерываний (IRQ) и каналов прямого доступа в память (DMA) (в ISA — 15 и 7 соответственно), а также функциональных и диагностических возможностей. В тоже время сохранялась преемственность системных шин, в том числе на уровне контактов разъемов. Благодаря этому в новых системах можно использовать разработанные ранее контролеры и карты. Теоретическая пропускная способность шины — 16 Мбайт/с, практически она ниже поскольку обмен данными по шине

производится за три такта работы процессора. Для слотов расширения на материнской плате компьютеров с шиной ISA-16 устанавливается стандартная пара разъемов. (или один сдвоенный разъем) с числом контактов 62+36, а на шине ISA-8 устанавливается разъемы с 64-контактами.

 

EISA

 

С появлением 32-разрядных микропроцессоров 80386 (версия DX) фирмами Compaq, NEC и рядом других была создана 32-разрядная шина EISA (Extended ISA), полностью совместимая с ISA. Преемственность EISA c ISA обеспечивается использованием «двухэтажного» разъема. Первый «этаж» — стандартная шина ISA, что позволяет использовать ISA контролеры и карты, разработанные как для

ISA-16, так даже и для ISA-8. Шина EISA позволяет автоматически производить конфигурацию и арбитраж запросов на обслуживание (bus mastering), что выгодно ее отличает от шины ISA.

 

VESA

 

Локальной шиной (local bus) обычно называется шина, электрически выходящая непосредственно на контакты

микропроцессора, т.е. это шина процессора. Она обычно объединяет процессор, память, схемы буферизации для системной шины и ее контролер, а также некоторые другие вспомогательные схемы. Работы по созданию локальной шины велись разными фирмами параллельно, но в конце концов была создана ассоциация стандартов видео оборудования — Video Equipment Standard Association (VESA). Первая спецификация на стандарт локальной шины появилась в 1992 году.

Много было позаимствовано из архитектуры локальной шины 80486. Были разработаны только новый протокол обработки сигналов и топология разъемов. Достоинствами Л.В является высокая скорость обмена информации (шина может работать в системе с процессором 80486DX-50). Но возникает зависимость от частоты работы процессора (конструирование плат с широким частотным диапазоном). Электрическая нагрузка не позволяет подключать более трех плат. Кроме того, VLB не рассчитана на использование с процессорами, пришедшим на замену 486-му или параллельно существующими с ними: Alpha, PowerPC и другими. Поэтому в середине 1993 года из ассоциации VESA вышел ряд производителей во главе с Intel. Эти фирмы создали специальную группу для разработки нового альтернативного стандарта, названную Peripheral Component Interconnect (PCI).

 

PCI

 

Разработка шины и производство соответствующих компонентов заняли больше времени, чем для VLB, и первые системы с шиной РСI появились только год спустя. Строго говоря шина PCI не является локальной, а относится к классу mezzanine bus, поскольку имеет между собой и локальной шиной процессора специальный узел— согласующий мост. При этом стандарт PCI предусматривает использование контроллера, который заботится о разделении управляющих сигналов шины и процессора и осуществляет арбитраж по шине PCI, а также акселератор. Это делает шину процессорно- независимой.

Стандарт PCI предусматривает несколько способов повышения пропускной способности. Один из них — блочная передача последовательных данных (например графика, дисковые файлы), что не требует времени на установку адреса каждого элемента. Более того, акселератор может накапливать информацию в буферах, что обеспечивает одновременный с чтением данных из памяти блочный обмен с периферийным устройством. Другой способ ускорения передачи — мультиплексирование — предусматривает передачу последовательных данных по адресным линиям, что удваивает пропускную способность шины. Шина PCI использует установку прерываний по уровню, что делает ее более надежной и привлекательной (в отличие от VLB). Еще одно отличие — PCI работает на 33 Мгц, независимо то частоты процессора. Теоретически пропускная способность шины 132 Мбайт/с. Реальная же пропускная способность несколько больше половины от теоретической. Стандарт PCI предусматривает и 64-разрядную версию. Для 32-разрядной шины PCI используется 124-контактный разъем, причем в нем предусмотрены ключи и контакты, предназначенные для оценки необходимого для работы платы расширения напряжения питания (5 В или

3,3 В).

 

Тактовый генератор

 

Большинство логических элементов компьютера разработанно таким образом, что они должны работать синхронно, то есть по определенным тактовым сигналам.

 

Контролер прерываний

 

В первых компьютерах использовалась микросхема контроллера прерываний i8259, которая имеет 8 входов для сигналов прерываний. В IBM РС/АТ восьми линий прерываний стало уже недостаточно и их количество было увеличено до 15, путем каскадного включения двух микросхем контролеров прерываний.

 

Память

 

Всем компьютерам требуется память нескольких видов. Вся память делится на внутреннюю и внешнюю. В компьютерных системах работа с памятью основывается на очень простых концепциях — это сохранять один бит информации так, чтобы потом он мог быть извлечен оттуда.

В настоящее время широкое распространение получили устройства динамической памяти, базирующиеся на способности сохранять электрический заряд (конденсаторы). С первого взгляда конденсатор не удовлетворяет основному требованию устройств памяти. Он не способен сохранять заряд в течение длительного промежутка времени, но он позволяет делать это в течение нескольких миллисекунд, что вполне достаточно, чтобы использовать это в электронике. За это время специальные цепи компьютера обеспечивают подзарядку конденсатора, то есть обновление информации. Из-за непрерывности этого процесса такая память называется динамической.

В современных персональных компьютерах динамическая память реализуется на базе специальных цепей проводников, заменивших обычные конденсаторы. Большое количество таких цепей объединяются в корпусе одного динамического чипа. Однако подобно памяти на конденсаторах, она должна постоянно освежаться.

В то время как динамическая память, получив заряд электричества удерживает его, так называемая статическая память, позволяет потоку электронов циркулировать по цепи. Прикладываемое напряжение

может изменить направление движения электронов. Причем существует только два направления движения потока, что позволяет использовать данные цепи в качестве элементов памяти. Статическая память работает наподобие выключателя, который переключает направление электронного потока.

Кроме оперативной памяти существует еще и постоянная память (ПЗУ). Ее главное отличие от ОЗУ — невозможность в процессе работы изменить состояние ячеек ПЗУ. В свою очередь и эта память делится на постоянную и репрограммируемую. Принципы ее функционирования понятны из названия.

Эволюция микросхем ОЗУ вплотную связана с эволюцией персональных компьютеров. Для успеха настольных компьютеров требовались миниатюрные чипы ОЗУ. По мере увеличения емкости памяти цена скачкообразно возрастала, но потом постоянно уменьшалась по мере отработки технологии и роста объемов производства.

Первые РС реализовывались на стандартных RAM-чипах по 16 Кбит. Каждому биту соответствовал свой собственный адрес.

Где-то около года после представления ХТ появилось ОЗУ с большими возможностями и более эффективное с точки зрения его цены. Хотя новые микросхемы могли вмещать по 64 Кбит, она были дешевле чем 4 по 16 Кбит. Системная плата РС была создана с учетом использования новых микросхем памяти. Через несколько лет 64 Кбитные чипы стали настолько широко распространены, что стали дешевле чем 16 Кбитные микросхемы.

К 1984 году был сделан еще один шаг по увеличению объема памяти в одном корпусе — появились 256 Кбитные микросхемы. И RAM чипы этого номинала были установлены на первых АТ. А сегодня микросхемы в 8 и 16 Мбайт стали обычным явлением.

РС имел довольно простую архитектуру памяти, по крайней мере, если на нее смотреть сейчас с высоты последних достижений компьютерной индустрии. Память РС была представлена одним блоком в котором каждый байт был доступен по указанию его адреса.

Микросхемы памяти были разбиты на 9 банков, использующих в ранних РС 16-Кбитные, а затем и 64-Кбитные микросхемы. Восемь микросхем выделяли по одному биту для организации каждого байта памяти, девятая микросхема использовалась в качестве контрольного бита четности.

Когда микропроцессор 80286 стали использовать в АТ и их аналогах, возникла проблема с организацией архитектуры памяти. Обычные микросхемы памяти не могли работать в таком быстром темпе, в котором работал микропроцессор. Поэтому пришлось использовать статус ожидания в случае, когда процессор требовал информацию из памяти, то есть микропроцессору приходилось зависать на один-два такта, что давало возможность памяти обработать запрос.

Динамические микросхемы памяти маркируются специальным числом, говорящим об их скоростных возможностях. Указанное на корпусе число отражает время доступа в наносекундах без последнего нуля.

Время доступа не является, однако, единственной или наиболее важной характеристикой микросхем памяти. Более значимо такое понятие, как время цикла, которое говорит о том, как быстро можно произвести повторное обращение. В динамических микросхемах это время больше времени доступа, в статических чипах эти времена равны, что говорит о более скоростных режимах последних.

Чтобы справиться с ограничением по скорости, были использованы специальные решения по организации памяти. Наиболее простое из них — это использование обычной архитектуры с необходимым числом циклов ожидания.

Хорошая альтернатива предыдущему методу — использование кэш-памяти, что позволит избежать полного заполнения всей машины быстрой RAM памятью. Обычно программа использует память какой- либо ограниченной области, храня нужную информацию в кэш-памяти, работа с которой позволяет процессору обходиться без всяких циклов ожидания.

Не всякая кэш-память равнозначна. Большое значение имеет тот факт, как много информации может содержать кэш-память. Чем больше кэш-память, тем больше информации может быть в ней размещено, а следовательно, тем больше вероятность, что нужный байт будет содержаться в этой быстрой памяти. Очевидно, сто самый лучший вариант — это когда объём кэш-памяти соответствует объему всей оперативной памяти. В этом случае вся остальная память становится не нужной. Крайне противоположная ситуация — 1 байт кэш-памяти— тоже не имеет практического значения, так как вероятность того, что нужная информация окажется в этом байте, стремится к нулю. Практически, диапазон используемой кэш-памяти колеблется в пределах 16-64К.

На самом деле реализация кэш-систем не так проста, как это может показаться с первого взгляда. Микропроцессор должен не только читать из памяти, но и писать в нее. Что случится, если процессор занесет новую информацию в кэш-память, а перед использованием этой информации она будет изменена в основной памяти. Для избегания подобной ситуации иногда реализуется метод, названный записью через кэш-память. Очевидно, что этот метод снижает быстродействие системы, потому что приходится писать не только в кэш-память. Хуже того, микропроцессору может понадобиться информация, которую он только что записал и которая еще не был перезагружена   в кэш-память. 

Целостность памяти — это одна из самых больших проблем разработчиков кэш-памяти. Все вопросы по преодолению этих проблем были возложены на отдельную микросхему — кэш-контроллер Intel 82385.

Еще одна разновидность архитектуры оперативной памяти компьютера — это ее разбивка на отдельные секции и работа с этими секциями как с малой кэш-памятью. Большая скорость доступа к ограниченным областям памяти является особенностью некоторых специфических микросхем, которые позволяют некоторому объему, но не всей памяти, быть считанному без цикла ожидания. Этот подход требует специальных RAM микросхем, которые делят свои адреса по страницам. Эта технология получила название режима страничного доступа. Эти специальные микросхемы обеспечивают очень быстрый доступ в одном из двух направлений их организаций. Если требуется чтение или запись информации, хранящейся на определенной странице памяти, и предыдущая команда по работе с памятью использовала информацию с той же страницы, цикла ожидания не требуется. Однако при переходе с одной страницы на другую циклы ожидания неизбежны.

Следующая интересная технология, названная interleaved memory, очень похожа на ОЗУ страничного режима. Она существенно повышает скорость обращения к памяти, но не имеет ограничений по страничной разбивке. При использовании этой технологии вся оперативная память разбивается на два или большее число банков. Последовательность битов хранится в разных банках, поэтому микропроцессор обращается то к одному, то к другому банку при чтении этой последовательности.

Во время обращения к одному банку, другой реализует цикл обновления, и поэтому процессору не приходится ждать. И только если микропроцессору приходится читать несмежные биты, статус ожидания неминуем, но вероятность его появления уменьшается.

Наиболее типовая реализация этой технологии представляется разбивкой оперативной памяти на два банка, А следовательно, вероятность возникновения ожидания — 50%. Четырехбанковая организация уменьшает эту вероятность до 25%.

Так как данная технология не требует применения специальных микросхем памяти, она является наиболее удобной для повышения скорости системы. Кроме того она может совмещаться с ОЗУ страничного режима, что еще больше увеличивает оперативность.

Фундаментальные решения были приняты при разработке первых РС. Для того, чтобы микропроцессор 8088 мог использоваться, она должна быть адресуемой. И этот микропроцессор должен обладать возможностью адресоваться к1 Мб. Конструкторы IBM решили выделить специальные области памяти для специфически целей. Они разделили всю память на разделы, и каждый раздел предназначался для реализации своих функций. Результирующая диаграмма названа картой памяти.

При разработке РС половина всей памяти была зарезервирована. Верхняя половина адресного пространства, была выделена для содержания кодов BIOS и для прямого процессорного доступа к памяти используемой видеосистемой. Первые несколько килобайт были зарезервированы под информацию о системе и расположение конкретных секций кодов, которые выполнялись на момент возникновения прерываний программного обеспечения. Эти ячейки памяти называются векторами прерывания, а функция программного кода — механизмом прерывания.

В конце адресного пространства располагается буфер клавиатуры номиналом 16 байт. Здесь хранятся 16 последних символов, введенных с клавиатуры. Этот буфер нужен для сохранения набранного текста в то время, когда процессор занят другой задачей, после того как он освободится, текст будет обработан. Омерзительный писк компьютера означает — буфер переполнен и дальнейший набор бессмыслен.

Кроме того, различные системные флаги, указывающие на внутреннее состояние системы, также хранятся в нижнем разделе памяти.

В те дни, когда большинство компьютеров имели 60 Кб памяти, 512 Кб казались царской щедростью. Поэтому 128 Кб были отданы под юрисдикцию программного обеспечения, остальные 384 Кб от начала адресного пространства, предназначались для использования программами BIOS и видеопамятью.

Эти решения выделяли 640 Кб для DOS — это был максимум адресуемого пространства, которым мог оперировать 8088 при выполнении программ. Со временем эти 640 Кб были названы базовой

памятью, потому что это является основополагающим стандартом, на котором должны базироваться все IBM совместимые системы.

В апреле 1985 года, несколько месяцев спустя после представления первых АТ с несколькими мегабайтами дополнительной памяти,— главное издательство по программному обеспечению и разработчик технического обеспечения сформулировали свой собственный метод преодоления ограничения в 640 Кб старых компьютеров на 8088 микропроцессоре, работающих в DOS. Через несколько месяцев к ним присоединилась и Microsoft Corporation. Их разработка названа Lotus- Intel-Microsoft Expanded Memory Specification или LIM память, или EMS, или просто расширенная память. Новая система отличалась как базовой памяти, так и от дополнительной. Она не была в пределах адресного пространства центрального микропроцессора. Ее работа основывалась на специальной схеме технического обеспечения, которая функционировала наподобие переключателя. Это устройство переключало банки памяти из нормального адресного пространства 8088;:. микропроцессора, где чип мог читать и писать в нее. Эта схема,

названная переключателем банков, не была ни новой ни необычной. Подобное устройство использовалось в компьютерах на Z80 для преодоления лимита в 64 Кб.

Первые EMS имели дело с расширенной памятью, разбитой на банки по 16 Кб. Представление АТ с потенциально адресуемыми 16 Мб затмило EMS, пока тяжелая действительность недоступности дополнительной памяти была до конца осознана. Даже несколько имеющихся программ, которые могли пользоваться достоинствами EMS, были более полезны чем драйвер VDISK, который был единственной, совместимой с DOS, программой, позволяющей использовать дополнительную память.

 

Базовая система ввода-вывода

 

Базовая система ввода-вывода компьютера, наполовину относится к программному, а наполовину к техническому обеспечению. С её помощью реализуются отсутствующие связи этих двух компонент, позволяющие компьютеру принимать работоспособное состояние. Kaк  и всё программное обеспечение BIOS — набор команд микропроцессора. Подобно техническому обеспечению, инструкции BIOS не мимолётны. Из-за своей двойственной природы и промежуточного положения между программным и техническим обеспечением, эту систему часто относят к микропрограммному обеспечению.

BIOS совместимых с IBM компьютеров является очень специфическим микропрограммным обеспечением, включающем в ceбя подпрограммы, тестирующие компьютер и дающие возможность, используя только языки программирования, без всякого дополнительного программного обеспечения, работать с компьютером.

Для обеспечения совместимости компьютера с IBM, необходимо обеспечить его совместимость с BIOS IBM. Это не совсем простая задача. BIOS защищен от копирования другими производителями. В результате, вместо использования кодов BIOS IBM, производителю приходится разрабатывать свою собственную систему ввода-вывода. Многие фирмы разрабатывают программы BIOS самостоятельно. Некоторые подпрограммы BIOS работают отдельно, хотя вся система может быть зашита внутри одного чипа. Они работают как множество отдельных резидентных программ, которые не выгружаются после выполнения. Они всегда в памяти и всегда ждут обращения.

Одной из самых важных характеристик BIOS, определяющей совместимость программного и технического обеспечения, является конкретный набор резидентных подпрограмм, реализующий связь этих двух компонент. Разработка любого компьютера требует, чтобы множество элементов технического обеспечения были обеспечены специальными адресами в пределах диапазона портов ввода-вывода. Другие компоненты компьютера имеют множество своих собственных регистров, которые используются для реализации их функций. Так как компьютер состоит из большого числа внутренних компонент, число реализации компьютеров из этого набора безгранично. В то же время, программное обеспечение, реализующее управление данными устройствами, должно точно знать адреса его регистров.

Если бы все компьютеры имели только одну конфигурацию, проблем бы не было. Однако в первых же РС, IBM предусмотрела возможность изменять конфигурацию технического обеспечения в будущем. Это означало, что любой из портов или регистров компьютера может иметь другие адреса в последующих модификациях. Тогда IBM не рассчитывала, что программам может понадобиться прямая адресация. Вместо этого предполагалось, что программы будут обращаться к BIOS, которая будет содержать постоянную адресную часть кодов.

Позже компьютеры с изменённой конфигурацией технического обеспечения могли использовать программное обеспечение своих старших собратьев благодаря настройке BIOS. Для этого адресация внутри программ BIOS могла изменяться, Чтобы удовлетворить новым разработкам технического обеспечения. Проблема BIOS в том, что ограниченным числом программ невозможно оптимальным образом накрыть все потребности программного обеспечения. Таким образом, использование подпрограмм BIOS является иногда благом, а иногда обузой. В частности, эти подпрограммы реализуют некоторые функции компьютера очень медленно.

Проблема производительности особенно остро стоит при работе с видеодисплеем. Например, все подпрограммы IBM BIOS реализуют пересылку информации на дисплей по одному символу. Прямое управление техническим обеспечением позволяет реализовать эту функцию намного быстрее.

Другое неприятное ограничение при работе с BIOS — это то, что компьютер не может ничего делать вне этой системы. Например, драйверы гибкого диска при работе в своих стандартных режима прекрасно уживаются с подпрограммами BIOS, позволяющими читать, писать и форматировать диски, используя стандартные дисковые форматы IBM. В то же время они накладывают ограничение на то, что эти устройства могут делать. Однако драйверы гибких дисков сами по себе способны на большее: они могут работать в форматах других компьютерных систем, а также использоваться для защиты от копирования. Для увеличения быстродействия работы видеосистемы или драйверов гибких дисков необходимо отказаться от использования BIOS и использовать программы, которые напрямую обращаются к устройствам. Такая концепция претит идеям IBM и может привести к несовместимости. Однако написано так много программ, которые позволяют себе напрямую обращаться к устройствам технического обеспечения, что некоторые выявляющиеся характеристики компьютера являются более стандартизованными, чем сама BIOS.

Большинство совместимых компьютеров реализуют свои функции, имитируя техническое обеспечение РС. Но их BIOS разрабатывалась не только исходя их ограничений на использование системы IBM. По многим параметрам такое техническое обеспечение более стандартизировано, чем микрообеспечение BIOS. Даже IBM пришлось отказаться от ограничения работы с видеодисплеем только через BIOS для увеличения быстродействия соответствующих операций., Тем не менее, BIOS обладает большим рядом достоинств. В большинстве случаев эта система облегчает программисту работу. Операционные системы всегда в его распоряжении. Подпрограммы системы хорошо документированы и понятны, что позволяет избавить пользователей от многих забот.

Дебют BIOS РС состоялся вместе с презентацией первой РС. Начиная с этого времени, эта система имеет самое большое число копий в мире. Все совместимые компьютеры должны скопировать работу BIOS РС без копирования самих кодов этой системы.