Вступна лекція з базових компонентів ПК

1. АКСМ

Лекція №
1
Тема: Вступна лекція з
базових компонентів ПК
Лектор – доц. каф. КІТАР,
Аллахверанов Рауф Юсіфович

2. План лекції

– вступ;
– мета, завдання, зміст та обсяг курсу;
– основні поняття дисципліни;
– література.

3. Перелік скорочень

ВІС – велика інтегральна схема;
ІС – інтегральная схема;
ОЗП – оперативний запам'ятовуючий пристрій;
ПЗП – постійний запам'ятовуючий пристрій;
ПК – персональный компьютер;
ЕОМ – електронно-обчислювальна машина;
ЕЛТ – електронно-променева трубка;
Рixel – picture element.

4. Вступ

Сучасний ПК одночасно і простий і складний. Порівняно з
першими моделями, він став простіше, оскільки за минулі роки
багато компонентів, що використовуються для збирання системи,
були інтегровані з іншими компонентами, і тому загальна кількість
елементів зменшилася. Він став складнішим, оскільки кожна частина
сучасної системи виконує набагато більше функцій, ніж у старіших
комп'ютерах.
Базові
компоненти,
необхідні
комп'ютерної системи, представлені на рис.1
зборки
сучасної

5. Вступ

1-дисплей
2 - материнська плата
3 - центральний процесор
4 – оперативна пам'ять
5 - карти розширення
6 - блок живлення
7 - оптичний дисковод
8 - постійна пам'ять (жорсткий диск)
9 – клавіатура
10 - миша комп'ютерна
Рис. 1 – Склад сучасного настільногоПК

6. Вступ

ПК – це пристрій або засіб для обробки інформації. Комп'ютер може
обробляти лише інформацію, подану у числовій формі. Інформацію в
іншій формі подання для введення в комп'ютер необхідно перетворити на
числову форму.
Сучасним комп'ютерам передували ЕОМ кількох поколінь. У
розвитку ЕОМ виділяють п'ять поколінь. В основу класифікації закладено
елементну базу, на якій будуються ЕОМ.

7. Вступ

1) У 1943 року було створено обчислювальних машин ЕОМ першого
покоління з урахуванням електронних ламп.
2) Друге покоління (50 – 60 р.р.) комп'ютерів побудовано з урахуванням
напівпровідникових елементів (транзисторах).
3) Основна елементна база комп'ютерів третього покоління (60 - 70 р.р.) Інтегральні схеми малої та середньої інтеграції.
4) У комп'ютерах четвертого покоління (70 - по н/в) застосовані великі
інтегральні схеми БІС (мікропроцесори).
5) В даний час ведуться роботи зі створення ЕОМ п'ятого покоління, які
розробляються на надвеликих ІС.

8. Мета навчальної дисципліни

Метою вивчення навчальної дисципліни є набуття студентами знань
та навиків в області дослідження, аналізу та синтезу систем
автоматичного управління технологічними процесами та технічними
об’єктами.
Згідно освітньо-професійній програмі «Системна інженерія» вивчення
дисципліни надає здобувачам можливість отримати наступні програмні
компетентності та результати навчання:
- інтегральна компетентність: здатність розв’язувати складні
спеціалізовані задачі та практичні проблеми, що характеризуються
комплексністю та невизначеністю умов, під час професійної в галузі
автоматизації або у процесі навчання, що передбачає застосування
теорій та методів галузі.
- загальні компетентності (ЗК):ЗК01. Здатність застосовувати знання
у практичних ситуаціях; ЗК04. Навички використання інформаційних і
комунікаційних технологій.

9. Мета навчальної дисципліни

- спеціальні компетентності (СК): СК03. Здатність виконувати аналіз
об’єктів автоматизації на основі знань про процеси, що в них
відбуваються та застосовувати методи теорії автоматичного керування
для дослідження, аналізу та синтезу систем автоматичного керування;
СК04.
Здатність
застосовувати
методи системного
аналізу,
математичного моделювання, ідентифікації та числові методи для
розроблення математичних моделей окремих елементів та систем
автоматизації в цілому, для аналізу якості їх функціонування із
використанням новітніх комп’ютерних технологій; СК09. Здатність вільно
користуватись
сучасними
комп’ютерними
та
інформаційними
технологіями для вирішення професійних завдань, програмувати та
використовувати прикладні та спеціалізовані комп’ютерно-інтегровані
середовища для вирішення задач автоматизації; СК13. Здатність
демонструвати знання методів ідентифікації об’єктів, побудови їх
математичних моделей та моделей систем керування, дослідження
математичних моделей систем керування та їх елементів.

10. Результати навчання

За результатом вивчення дисципліни студенти повинні:
а) знати: основи теорії та методи аналізу і синтезу лінійних та
нелінійних систем автоматичного регулювання; основи використання
ЕОМ у контурі управління; принципи побудови, основні характеристики
та сфери використання автоматичних систем управління.
б) вміти: розробляти принципові, функціональні та структурні схеми
систем автоматичного управління; розраховувати часові та частотні
характеристики систем; проводити аналіз САУ на стійкість
алгебраїчними та частотними критеріями, розраховувати показники
якості системи, синтезувати коригуючи ланки.

11. Результати навчання

в) володіти (перелік сформованих компетентностей):
– здатність застосовувати методи теорії автоматичного керування
для дослідження, аналізу та синтезу систем автоматичного керування;
– здатність вільно користуватись сучасними комп’ютерними та
інформаційними технологіями для вирішення професійних завдань,
використовувати прикладні та спеціалізовані комп’ютерно-інтегровані
середовища для вирішення задач автоматизації;
– здатність застосовувати методи теорії автоматичного керування
для розроблення математичних моделей окремих елементів та систем
в цілому, для аналізу якості їх функціонування із використанням
новітніх комп’ютерних технологій.

12. Обсяг навчальної дисципліни

Лекцій – 26 годин;
Практичних занять – 6 годин;
Лабораторних робіт – 16 годин.

13. Основні поняття дисципліни

Розглянемо IBM – сумісний настільний персональний комп'ютер.
Склад ПК прийнято називати конфігурацією. Оскільки сучасні
комп'ютери мають блочно - модульну конструкцію, то необхідну
апаратну конфігурацію можна реалізувати з готових вузлів і блоків
(модулів), що виготовляються різними виробниками.
Сумісність
пристроїв
є
основним
принципом
відкритої
архітектури, яку запропонувала компанія IBM. Це послужило
поштовхом до масового виробництва як окремих вузлів, так і
комп'ютерів.

14. Основні поняття дисципліни

До базової конфігурації типового ПК відносять пристрої, без яких не
може працювати сучасний ПК:
системний блок;
клавіатура, яка забезпечує введення інформації у комп'ютер;
маніпулятор миша, що полегшує введення інформації в комп'ютер;
монітор, призначений для зображення текстової та графічної
інформації.

15. Основні поняття дисципліни

Персональні
комп'ютери
випускаються
у
наступних
конструктивних виконаннях: стаціонарні (настільні) та переносні.
Найбільш поширеними є настільні ПК, які дозволяють легко
змінювати конфігурацію.
Системний блок
У персональних комп'ютерах, що випускаються у портативному
варіанті, системний блок, монітор та клавіатура поєднуються в один
корпус. Системний блок є металевою коробкою зі знімною кришкою, в
якій розміщені різні пристрої комп'ютера.

16. Основні поняття дисципліни

За формою корпусу бувають:
Desktop – плоскі корпуси (горизонтальне розташування), їх зазвичай
розташовують на столі та використовують як підставку для монітора
Tower – витягнуті у вигляді веж (вертикальне розташування), зазвичай
розташовуються на підлозі.
Корпуси розрізняються за розмірами, зазначені приставки Super, Big, Midi,
Micro, Tiny, Flex, Mini, Slim позначають розміри корпусів. На передній стінці
корпусу розміщені кнопки "Power" - Пуск, "Reset" - Перезапуск, індикатори
живлення та ходу роботи ПК.

17. Основні поняття дисципліни

На задній стінці корпусу сучасних ПК можуть розміщуватися
наступні порти:
Game – для ігрових пристроїв (для підключення джойстика).
VGA – інтегрований у материнську плату VGA – контролер для
підключення монітора для офісного або ділового ПК.
COM - асинхронні послідовні (що позначаються СОМ1-СОМЗ). Через
них зазвичай приєднуються миша, модем і т.д.
PS/2 – асинхронні послідовні порти для підключення клавіатура та
маніпулятора миша.

18. Основні поняття дисципліни

LPT - паралельні (що позначаються LPT1-LPT4), до них зазвичай
підключаються принтери.
USB - універсальний інтерфейс для підключення 127 пристроїв (цей
інтерфейс може розташовуватися на передній або бічній стінці
корпусу).
IEЕЕ-1394 (FireWire) - інтерфейс для передачі великих обсягів відео
інформації
в
реальному
часі
(для
підключення
цифрових
відеокамер, зовнішніх жорстких дисків, сканерів та іншого
високошвидкісного обладнання).

19. Основні поняття дисципліни

iRDA – інфрачервоні порти призначені для бездротового
підключення кишенькових або блокнотних ПК або мобільного
телефону до настільного комп'ютера. Зв'язок забезпечується за умови
прямої видимості, дальність передачі не більше 1 м.
Bluetooth – високошвидкісний мікрохвильовий стандарт, що
дозволяє передавати дані на відстанях до 10 метрів.
Рознімання звукової карти: для підключення колонок, мікрофона
та лінійний вихід

20. Основні поняття дисципліни

У системному блоці розташовані основні вузли комп'ютера:
системна чи материнська плата (motherboard), де встановлено
дочірні плати (контролери пристроїв, адаптери чи карти) та інші
електронні пристрої;
блок живлення, що перетворює електроживлення мережі на
постійний струм низької напруги, для електронних схем комп'ютера;
накопичувач на жорсткому магнітному диску, призначений для
читання та запису на незнімний жорсткий магнітний диск (вінчестер);

21. Основні поняття дисципліни

накопичувачі на оптичних дисках (типу DVD-RW або CD-RW),
призначені для читання та запису на компакт-диски
накопичувачі (або дисководи) для гнучких магнітних дисків, що
використовуються для читання та запису на дискети;
пристрої охолодження.
Клавіатура
Клавіатура – пристрій, призначений для введення користувачем
інформації на комп'ютер. Стандартна клавіатура має понад 100 клавіш.
Клавіші клавіатури поділяються на 6 груп :

22. Основні поняття дисципліни

Клавіші друкарської машинки.
Цифрові клавіші (перемикання режиму роботи здійснюється за
допомогою клавіші NumLock).
Клавіші редагування (Insert, Delete, Back Space).
Клавіші управління курсором (дві групи клавіш: чотири клавіші зі
стрілками та чотири клавіші: Home, End, Page Up, Page Down)
Спеціальні клавіші (Ctrl, Alt, Esc, Num Lock, Scroll Lock, Print Screen,
Pause).

23. Основні поняття дисципліни

Функціональні клавіші F1 – F12 (розташовані у верхній частині
клавіатури і призначені для виклику команд, що найчастіше
використовуються)
Розміщення клавіш першої групи відповідає друкарській машинці.
Розташування латинських літер на клавіатурі IBM PC, як правило, таке
ж, як на англійській друкарській машинці, а літер кирилиці - як на
російській друкарській машинці.
Для введення великих літер та інших символів на верхньому
регістрі клавіатури є клавіша [Shift].

24. Основні поняття дисципліни

Клавіша [Caps Lock] служить для фіксації режиму великих літер.
Клавіша [Space] використовується для створення пробілу між символами.
Клавіша [Enter] при редагуванні тексту працює як «повернення каретки»
на машинці. Крім того, натискання цієї клавіші може означати завершення
введення команди або іншої інформації та звернення до комп'ютера.
Перемикання мови клавіатури (російська – українська - англійська)
можна здійснити за допомогою перемикача клавіатури, розташованого
на панелі завдань, або за допомогою клавіш (Shift+ Ctrl або Shift+ Alt)

25. Основні поняття дисципліни

Маніпулятор миша
Маніпулятор миша – пристрій керування маніпуляторного типу.
Невелика коробочка з кнопками (1, 2 або 3 кнопки). Переміщення миші по
плоскій поверхні (наприклад, килимка) синхронізовано з переміщенням
вказівника на екрані монітора.
Введення інформації здійснюється переміщенням курсору в певну
область екрану та короткочасним натисканням кнопок маніпулятора або
клацаннями (одинарними чи подвійними)).

26. Основні поняття дисципліни

За принципом роботи маніпулятори поділяються на механічні,
оптомеханічні та оптичні.
У портативних ПК як миша використовуються трекболи та
пойнтери. Комбінація монітора та миші забезпечують діалоговий
режим роботи користувача з комп'ютером, це найбільш зручний та
сучасний тип інтерфейсу користувача.
Корпорація Microsoft випустила новий набір із клавіатури та
миші, призначений для настільних ПК. Продукт отримав назву Natural
Ergonomic Desktop 7000, у ньому використовується бездротова
технологія.

27. Основні поняття дисципліни

Монітори
Монітори – це пристрої, які служать для забезпечення
діалогового режиму роботи користувача з комп'ютером шляхом
виведення на екран графічної та символьної інформації. У графічному
режимі екран складається з точок (пікселів від англ. pixel – picture
element, елемент картинки), отриманих розбиттям екрана на стовпці та
рядки.
Кількість пікселів на екрані називається роздільною здатністю
монітора в даному режимі.

28. Основні поняття дисципліни

В даний час монітори ПК можуть працювати в наступних
режимах: 480х640, 600х800, 768х1024, 864х1152, 1024х1280 (кількість
пікселів по вертикалі та горизонталі).
Роздільна здатність залежить від типу монітора та відеоадаптера.
Кожен піксел може бути пофарбований в один із можливих кольорів.
Стандарти відображення кольору: 16, 256, 64К, 16М колірних відтінків
кожного пікселя.
За принципом дії всі сучасні монітори поділяються на:
Монітори на базі електронно-променевої трубки (CRT));

29. Основні поняття дисципліни

Рідкокристалічні дисплеї (LCD);
Плазмові монітори.
Найбільш
променевих
поширеними
трубках,
рідкокристалічними
але
є
монітори
популярнішими
дисплеями
(екранами).
на
електронно-
стають
монітори
Найвищу
з
якість
зображення мають сучасні плазмові дисплеї.
Стандартні монітори мають довжину діагоналі 14, 15, 17, 19, 20, 21 та 22
дюйми. У моніторах CRT зображення формується електронно-
променевою трубкою.

30. Основні поняття дисципліни

При
налаштуванні
монітора
необхідно
встановлювати
такі
параметри роздільної здатності та режиму відображення кольору, щоб
частота оновлення кадрів не перевищувала 85 Гц.
У моніторах LCD зображення формується за допомогою матриці
пікселів. Кожен піксел формується світінням одного елемента екрану,
тому кожен монітор має свою максимальну фізичну роздільну здатність.
Для того, щоб виключити спотворення зображень на екрані,
рекомендується використовувати монітори LCD в режимах його
максимальної роздільної здатності.

31. Основні поняття дисципліни

Для моніторів LCD частота зміни кадрів не критична. Зображення
виглядає стійким (без видимого мерехтіння) навіть за частоти
оновлення кадрів 60 Гц.
У плазмових моніторах зображення формується за допомогою
матриці пікселів, як і в моніторах LCD. Принцип роботи плазмової
панелі полягає в керованому холодному розряді розрядженого газу
(ксенону або неону), що знаходиться в іонізованому стані (холодна
плазма).
Піксел формує група з трьох підпікселів, відповідальних за три
основні кольори.

32. Основні поняття дисципліни

Підпікселі
є
мікрокамери,
на
стінках
яких
знаходиться
флюоресцентна речовина одного з основних кольорів. Це одна з
найперспективніших технологій плоских дисплеїв.
Переваги плазмових моніторів полягають у тому, що в них
відсутнє мерехтіння зображення, картинка має високу контрастність
та чіткість по всьому дисплею, мають хорошу оглядовість під будьяким кутом та малу товщину панелі. До недоліків слід віднести велика споживана потужність.

33. Висновки

Комп'ютер - універсальна технічна система, здатна чітко виконувати
послідовність операцій певної програми. Персональним комп'ютером
може користуватися одна людина без допомоги обслуговуючого
персоналу. Взаємодія з користувачем відбувається через багато
середовищ від алфавітно-цифрового або графічного діалогу за
допомогою дисплея, клавіатури та мишки до пристроїв віртуальної
реальності.
Архітектура ПК – опис пристроїв та принципів роботи комп'ютерів,
достатній для користувача та програміста.

34. Висновки

Конфігурацію ПК можна змінювати за необхідності. Однак, існує
поняття базової конфігурації, яку можна вважати типовою:
системний блок;
монітор;
клавіатура;
мишка.
Комп'ютери випускаються в портативному варіанті (laptop або
notebook виконання).

35. Запитання для самоконтролю

1. Історія розвитку комп'ютерної техніки.
2. Багатоядерні комп'ютерні системи.
3. Будова системної плати ПК.
4. Як розрізняються комп'ютерні системи у сфері застосування?
5. Пристрої введення-виведення інформації.
6. Периферійні пристрої комп'ютерної системи.
7. Програмне забезпечення сучасних комп'ютерних систем
9. Як забезпечується взаємодія користувача з ПК?

36. Запитання для самоконтролю

10. Основні види моніторів?
11. Принцип роботи моніторів з ЕПТ?
12. Поняття програмного продукту.
13. Основні технічні характеристики процесорів.
14. Коли з'явився перший ПК, його особливості?
15. Скільки існує етапів розвитку ЕОМ, що вони характеризуються?
16. Основні покоління ПК.
17. Основні форм-фактори системних плат.
18. Відмінність ОЗП від ПЗП.
19. Як класифікуються системні блоки ПК?

37. Література

1. Модернизация и ремонт ПК/ Скотт Мюллер.-Вильямс,2016.-991с.
2. Основы теории
вычислительных
систем/
Под
ред.
С.А.Майорова.-М.: Высшая школа, 2002.-408 с.
3. IBM PC для пользователя / В.Э.Фигурнов – М.: ИНФРА-М,1998.480с.
4. Электронные
вычислительные
Б.М.Коган.-Энергоатомиздат,2001.-592 с.
машины и
системы/

38. Навчальні посібники

Методичні
вказівки
до
лабораторних
робіт
з
дисципліни
“Архітектура комп’ютерних систем та мереж" для студентів усіх форм
навчання спеціальності 151 - АКІТ /
Р.Ю. Аллахверанов, – Х.: ХНУРЕ,
2021.– 48 с.
2. Методичні
вказівки
до
практичних
занять
з
дисципліни „Архітектура комп’ютерних систем та мереж” / Р.Ю.
Аллахверанов, - ХНУРЕ, 2021р. Електронний вариант. – 30 с.
3. Методичні
вказівки
для
самостійних
робіт
студентів з
дисципліни „Архітектура комп’ютерних систем та мереж”/ Р.Ю.
Аллахверанов,- ХНУРЕ, 2021р. Електронний вариант. – 12 с.