1

Moduł 2

Podstawowe elementy systemu komputerowego

1. Definicja systemu komputerowego 2. Podstawowe elementy systemu komputerowego i ich funkcje

2.1. Jednostka centralna 2.2. Urządzenia wejścia/wyjścia

2.2.1. Monitor 2.2.2. Drukarka 2.2.3. Urządzenia wskazujące

3. Zasady doboru elementów zestawu komputerowego w zależności od jego zastosowań

4. Bibliografia

2

1. Definicja systemu komputerowego System komputerowy jest to układ współdziałających ze sobą elementów: sprzę-

tu komputerowego i oprogramowania. Przez sprzęt komputerowy rozumiemy w tym przypadku jednostkę centralną

komputera osobistego (w odróżnieniu od procesora – CPU) z tzw. urządzeniami wejścia i wyjścia, które określa się także urządzeniami peryferyjnymi.

Oprogramowanie komputerowe ogólnie można podzielić na: oprogramowanie niskopoziomowe (np. BIOS), systemy operacyjne, oprogramowanie użytkowe.

Istotnym dopełnieniem systemu komputerowego jest sam użytkownik, który go obsługuje.

System komputerowy to zawsze część większego systemu informatycznego. Nawet jeżeli wykorzystywany jest do pracy w domu, to służy do przechowywania i przetwarzania danych za pomocą jakiegoś oprogramowania, tworząc jednokompute-rowy system informatyczny. Jeśli natomiast łączymy się z internetem i logujemy na stronę banku lub sklepu internetowego, stajemy się kolejnym elementem złożonego zdalnego systemu informatycznego.

2. Podstawowe elementy systemu komputerowego i ich funkcje W definicji systemu komputerowego wyróżniliśmy, pomijając użytkownika, sprzęt

komputerowy i oprogramowanie. Oprogramowanie będzie opisywane w następnych modułach.

Sprzęt komputerowy tworzą jednostka centralna oraz urządzenia wejścia i wyj-ścia. Jednostka centralna, popularnie nazywana przez użytkowników komputerem lub stacją dysków, to zamontowane w obudowie podzespoły komputerowe ściśle ze sobą współpracujące i podłączone do płyty głównej.

2.1. Jednostka centralna

Do podstawowych podzespołów jednostki centralnej zalicza się: obudowę komputerową, zasilacz, płytę główną, procesor (mikroprocesor), pamięć operacyjną RAM, pamięć masową, karty rozszerzeń.

Od obudowy komputerowej zależy nie tylko wygląd jednostki centralnej, lecz także jej funkcjonalność, możliwości rozbudowy czy poziom hałasu pracującego kompu-tera. Podstawowe funkcje obudowy to ustalenie i zamocowanie w możliwie łatwy spo-sób pozostałych podzespołów. Dodatkowo jej celem jest ochrona zamontowanych w niej elementów przed czynnikami zewnętrznymi oraz zapewnienie odpowiedniej cyrkulacji powietrza. Obudowy komputerów osobistych różnią się wymiarami i kształtem oraz sposobem ułożenia poszczególnych elementów. Pod względem wymiarów i kształtów można obecnie rozróżnić dwa podstawowe rodzaje obudów komputera: desktop oraz tower, natomiast pod względem organizacji podzespołów są to: AT, ATX, NLX, Mini-PC, BTX lub SFF. Nowością wśród obudów są tzw. obudowy multimedialne typu HTPC.

3

Rysunek 2.1. Wnętrze obudowy komputerowej jednostki centralnej

Źródło: benchmark.pl.

Często w ofercie dystrybutorów sprzętu komputerowego obudowa występuje ra-zem z zasilaczem. Funkcją zasilacza jest dostosowanie poziomu napięcia i prądu, które są dostarczane przez sieć energetyczną, do wymagań zasilanego urządzenia. Zasilacz komputerowy generuje trzy podstawowe napięcia: 3,3 V (przewód pomarańczowy), 5 V (przewód czerwony) i 12 V (przewód żółty).

Podstawową wadą zasilacza jest generowanie ciepła i hałasu. Ze względu na spo-sób chłodzenia i głośność pracy zasilacze dzieli się na pasywne i aktywne. Pierwsze nie mają wentylatora i są rzadko spotykane ze względu na swoją cenę. Popularniejsze są zasilacze aktywne.

Płyta główna to najważniejszy element jednostki centralnej. Stanowi platformę do budowy komputera. Płyta główna jest obwodem drukowanym z powierzchniowo przy-lutowanymi układami scalonymi i gniazdami, które umożliwiają montaż mikroproceso-ra, modułów pamięci, kart rozszerzeń, oraz złączami do podłączenia zewnętrznych urządzeń peryferyjnych.

Funkcje płyty głównej i zintegrowanego z nią oprogramowania niskopoziomowego (BIOS):

umożliwienie podłączenia kompatybilnych z nią podzespołów jednostki central-nej,

zasilanie procesora, wentylatora, pamięci operacyjnej, kart rozszerzeń i niektórych urządzeń peryferyjnych (np. pendrive’a),

umożliwienie komunikacji między podłączonymi do niej elementami, nadzorowanie startu systemu operacyjnego, weryfikowanie poprawności konfiguracji startowej komputera (POST), rozpoznawanie podzespołów i dopasowywanie optymalnych warunków pracy, umożliwienie podłączenia do jednostki centralnej urządzeń wejścia i wyjścia.

Najważniejsze elementy płyty głównej:

4

Chipset. Przyjmuje zwykle postać dwóch oddzielnych układów scalonych zwa-nych mostkami. Mostek północny odpowiada za wymianę danych między pamię-cią a procesorem oraz steruje magistralą AGP lub PCI-E. Mostek południowy od-powiada natomiast za współpracę z urządzeniami wejścia/wyjścia, takimi jak dysk twardy czy karty rozszerzeń.

Gniazdo mikroprocesora (socket, slot, LGA). Umożliwia montaż procesora (CPU) wraz z układem chłodzącym na płycie głównej.

Regulator napięcia. Gniazda pamięci operacyjnej (RAM). Umożliwiają montaż modułów określonej

wersji pamięci operacyjnej. Złącza magistrali I/O1 (wejścia/wyjścia). Płyty główne wyposażone są zwykle

w szereg slotów umożliwiających instalację kart rozszerzeń. Na płycie może znajdować się kilka różnych magistral (np. PCI, PCI Express).

BIOS ROM. Układ scalony typu Flash przechowujący oprogramowanie niezbędne do konfiguracji i diagnostyki płyty głównej.

Złącza I/O. Zestaw portów komunikacyjnych umożliwiających montaż klawiatu-ry, myszy, drukarki, monitora i innych urządzeń peryferyjnych.

Złącza interfejsów pamięci masowych. Płyty główne umożliwiają przyłączenie napędów optycznych i twardych dysków za pomocą kanałów interfejsów ATA, SATA i SCSI. Stacje dyskietek (obecnie rzadko stosowane) przyłączane są do de-dykowanego interfejsu stacji dyskietek.

Piny konfiguracyjne i sygnalizacyjne. Na płycie głównej mogą się znajdować spe-cjalne piny lub mikroprzełączniki służące do konfiguracji niektórych ustawień płyty. Dodatkowy panel umożliwia podłączenie przycisków obudowy kompute-rowej (power i reset) oraz diod sygnalizacyjnych.

Rysunek 2.2. Elementy płyty głównej

Źródło: http://www.arest.pl/desc/plyta-bduze.jpg.

1 I/O – wejścia/wyjścia.

5

Płyty główne mogą różnić się tzw. formatem, czyli wymiarami, co decyduje o możliwościach ich wykorzystania w określonym typie obudowy. Obecnie najczęściej używane formaty płyt głównych to ATX i BTX.

Procesor (CPU)2. Procesor to skomplikowany układ cyfrowy o wielkim stopniu in-tegracji, wykonujący operacje matematyczne i logiczne, zamknięty w szczelnej obudo-wie umożliwiającej jego zamocowanie oraz chłodzenie.

Procesor w systemie komputerowym odgrywa rolę jednostki wykonującej oblicze-nia i przetwarzającej dane. Wymiana danych następuje przy udziale pamięci podręcznej procesora CACHE oraz pamięci operacyjnej RAM, które są nadzorowane przez chipset płyty głównej (mostek północny). Procesor jest najbardziej zaawansowanym elementem systemu komputerowego i jednym z najdroższych elementów. Rysunek 2.3. Procesor Intel i7

Źródło: http://www.komputerswiat.pl/media/683723/procesory-pan.jpg.

Podstawowe elementy procesora to:

układ sterowania CU (ang. Control Unit) – odpowiedzialny za sterowanie blokami procesora.

jednostka arytmetyczno-logiczna ALU (ang. Arithmetic Logic Unit), zwana rów-nież arytmometrem – odpowiedzialna za wykonywanie przez procesor operacji arytmetycznych i logicznych na liczbach binarnych.

jednostka zmiennoprzecinkowa FPU (ang. Floating Point Unit, koprocesor) – wy-konuje operacje arytmetyczne na liczbach zmiennoprzecinkowych.

rejestry (rozkazów, licznik rozkazów, wskaźniki stosu, rejestr flagowy), pamięć Cache – pamięć SRAM (ang. Static Random Access Memory) – przechowuje

wyniki najczęściej wykonywanych operacji. Procesor wykorzystuje różne tryby pracy: rzeczywisty, chroniony i wirtualny. Tryb

pracy procesora decyduje o tym, w jaki sposób zarządza on pamięcią systemową i zada-niami do wykonania.

Współczesne procesory to układy wielordzeniowe. Oznacza to, że w jednej obu-dowie zamknięte są dwa, trzy lub cztery rdzenie. Jednak nie zawsze liczba rdzeni zwie-lokrotnia wydajność pracy procesora. Istotnie wpływa na to pełna zgodność sprzętowa, a także wykorzystanie wielu rdzeni przez oprogramowanie.

2 Central Processing Unit — centralna jednostka obliczeniowa.

6

Ważnym elementem współpracującym z procesorem jest układ chłodzący. Za najpopularniejszą metodą zmniejszania temperatury procesora uznaje się zastosowanie radiatora, czyli ożebrowanego elementu odlanego z aluminium lub miedzi, który przy-spiesza odprowadzanie ciepła. W celu zwiększenia wydajności radiatory wyposaża się w wentylatory. Bardziej skomplikowanymi metodami chłodzenia są układy z wykorzy-staniem cieczy lub dodatkowych ogniw Peltiera.

Nowe architektury mikroprocesorów przeznaczonych dla komputerów klasy PC wyposażane są w dodatkowe funkcje zwiększające ich wydajność i możliwości. Do najważniejszych zaliczamy:

MMX – opracowane przez firmę Intel dodatkowe instrukcje stałoprzecinkowe wspomagające mikroprocesor w przetwarzaniu operacji typu: rendering grafiki 3D, kompresja – dekompresja strumienia MPEG itp.

SSE – dodatkowe instrukcje stało- i zmiennoprzecinkowe opracowane przez fir-mę Intel. Instrukcje wpływają na przyspieszenie takich operacji jak przetwarza-nie grafiki 3D czy strumieniowe przetwarzanie dźwięku i obrazu.

Hyper-Threading Technology (technologia hiperwątkowości) – opracowana przez firmę Intel technologia umożliwiająca wykonywanie przez jeden rdzeń dwóch (wątków) niezależnych strumieni kodów programów w tym samym cza-sie. Jednordzeniowe mikroprocesory z technologią HT wykrywane są przez sys-tem operacyjny jako maszyny dwurdzeniowe.

Dynamic Execution (dynamiczne wykonywanie) – zapewnia wykonywanie więk-szej liczby instrukcji w jednym cyklu zegara.

Intel Turbo Boost – technologia pierwszy raz zastosowana przez firmę Intel w mikroprocesorach Intel i5 oraz i7. Umożliwia automatyczną regulację często-tliwości pracy mikroprocesora w zależności od obciążenia. Potrafi zwiększyć czę-stotliwość powyżej normalnej prędkości pracy procesora.

Technologia Intel Clear Video HD – zapewnia wysoką jakość odtwarzania HD. Intel SpeedStep – zapewnia wysoką wydajność przy jednoczesnym obniżeniu za-

potrzebowania na energię. Pamięć operacyjną określa się skrótem RAM3. Podczas działania komputera

w pamięci operacyjnej przechowywane są dane systemu operacyjnego i aktualnie uru-chomionych aplikacji. Główna cecha pamięci RAM to zdolność do przechowywania in-formacji tylko wtedy, gdy podłączone jest zasilanie. W momencie zaniku napięcia zawar-tość pamięci się kasuje.

Współczesne komputery osobiste wykorzystują pamięci DRAM, które charaktery-zują się dużymi pojemnościami i potrzebą odświeżania. W najnowszych komputerach osobistych stosuje się odmiany pamięci DRAM oznaczone jako DDR2 lub DDR3.

3 Random Access Memory – pamięć ze swobodnym dostępem.

7

Rysunek 2.4. Moduły pamięci RAM

Źródło: www.incom.pl.

W celu ułatwienia montażu pamięci operacyjnej układy DRAM umieszczone są na

specjalnych płytkach drukowanych – modułach pamięci. Moduł o określonym standar-dzie (wielkość, rodzaj zamontowanej pamięci) montowany jest w prosty sposób w slo-tach przytwierdzonych do płyty głównej.

Pamięć masowa to urządzenia pozwalające na trwałe przechowywanie danych cyfrowych. Urządzenia służące tylko do odczytu i zapisu nazywane są napędami. W takim przypadku dane są przechowywane na nośnikach. Urządzenia, w których na-pęd zespolony jest z nośnikiem, nazywamy dyskami twardymi (HDD)4.

Podstawową funkcją urządzeń pamięci masowej jest przechowywanie dużej ilości danych oraz zapewnienie szybkiego dostępu do nich.

Dyski twarde to najliczniejsza grupa urządzeń pamięci masowej. Wykorzystują magnetyczny zapis i odczyt danych. Dane zapisywane są na powierzchni nośnika w po-staci współśrodkowych kół. Ścieżki znajdują się po obydwu stronach talerzy. Jednakowo odległe od środka dysku ścieżki tworzą cylinder. Dla efektywności zapisu i odczytu da-nych ścieżki podzielone są na sektory. Pojedynczy sektor zajmuje najczęściej 512 baj-tów. Na okrągłym talerzu wewnętrzne ścieżki są znacznie krótsze od zewnętrznych. Aby zaoszczędzić miejsce, dysk podzielono na strefy. Talerze wykonuje się z aluminium lub ze szkła, stąd wzięła się nazwa dysk twardy. Na ich powierzchnię nanoszony jest nośnik ferromagnetyczny. Obecnie używa się dysków o średnicy 3,5 cala (komputery osobiste) oraz 2,5 cala (komputery przenośne). 4 HDD – ang. Hard Disc Drive.

8

Rysunek 2.5. Budowa dysku twardego

Źródło: T. Kowalski, Kwalifikacja E.12 Montaż i eksploatacja komputerów osobistych oraz urządzeń peryfe-ryjnych. Podręcznik do nauki zawodu technik informatyk, Helion, Gliwice 2013.

Ze względu na funkcję dysku twardego najistotniejszymi jego cechami są pojem-ność, czas dostępu do danych i niezawodność. Dyski montuje się w obudowie jednostki centralnej, korzystając z nich oddzielnie, lub tworzy się tzw. macierze dyskowe (kilka dysków fizycznych tworzy jeden logiczny dysk). Podłączone są do płyty głównej za po-mocą taśm interfejsów dyskowych. Można również stosować dyski zewnętrzne, za-mknięte w oddzielnej, przenośnej obudowie, podłączane do jednostki centralnej za po-mocą interfejsu USB lub udostępnianych w chmurze.

Drugą najliczniejszą grupę urządzeń pamięci masowej stanowią napędy dysków. W zależności od rodzaju nośnika oraz technologii wykorzystywanej do zapisu i odczytu danych rozróżniamy:

napędy magnetyczne (dyskietki, napędy taśmowe), napędy optyczne (CD, DVD, Blu-Ray).

Napędy magnetyczne praktycznie znikają z rynku pamięci masowych. Główne ich wady to nietrwałość nośnika i wolna praca.

Do grupy napędów optycznych zaliczamy napędy wykorzystujące do zapisu i odczytu wiązkę światła laserowego. Nośnikiem danych jest najczęściej plastikowy krą-żek (poliwęglan) pokryty warstwą odbijającą promień lasera. Rozróżniamy następujące rodzaje napędów:

CD-ROM – napęd czytający płyty CD w formatach CD-R, CD-ROM, CD-RW, CD-DA, CD-Extra, CD-TEXT, Photo-CD, Video-CD, Multisession CD,

nagrywarka CD – napęd czytający oraz zapisujący płyty CD w wyżej wymienio-nych formatach,

DVD-ROM – napęd czytający płyty CD (patrz CD-ROM) oraz DVD w formatach DVD±R, DVD±RW, DVD±R DL, DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-Video,

combo CD/DVD – napęd, który jest hybrydą nagrywarki CD oraz DVD-ROM, nagrywarka DVD – napęd czytający oraz nagrywający płyty CD oraz DVD

w formatach DVD±R, DVD±RW, DVD±R DL, DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-Video, combo Blu-Ray – napęd będący hybrydą nagrywarki DVD oraz czytający płyty

Blu-Ray w formatach BD-ROM, BD-R, BD-RE, nagrywarka Blu-Ray napęd czytający oraz nagrywający płyty CD, DVD oraz Blu-

Ray.

9

Na powierzchni płyt CD i DVD znajduje się jedna ścieżka zwinięta spiralnie. Na powierzchni ścieżki znajdują się obszary płaskie, zwane polami (ang. land), lub wgłę-bienia (ang. pit). Podczas procesu produkcji płytę wytłacza specjalna prasa, odciskając w ciepłym plastiku ścieżkę z landami i pitami tworzącymi zapis danych. Aby napęd CD/DVD mógł odczytać dane, płyta pokrywana jest cienką warstwą aluminium, która odbija strumień lasera. Warstwa odbijająca zabezpieczana jest lakierem utwardzanym ultrafioletem.

Najważniejszym elementem napędu optycznego jest układ optyczny. Emituje on strumień lasera, który oświetla ścieżkę z zapisanymi danymi. W obszarze pola światło jest odbijane, a w obszarze wgłębienia – załamywane. Każdorazowe przejście wiązki światła nad krawędzią wgłębienia fotodetektor odnotuje jako zmianę stanu. Przejścia między landem a pitem i pitem a landem traktowane są jako jedynki bitowe, obszary bez zmiany – jako zera bitowe.

Ostatnią grupę urządzeń pamięci masowej stanowią pamięci typu Flash. Pamięć Flash jest odmianą pamięci EEPROM, która pozwala na kasowanie danych za pomocą prądu elektrycznego – w przeciwieństwie do pamięci EPROM kasowanej światłem ultra-fioletowym. Flash jest odmianą pamięci ROM, więc przechowuje dane nawet po odłą-czeniu napięcia. Pamięci Flash zapisują informacje sekwencyjnie, dlatego mogą być wy-korzystywane jako pamięć masowa, nie mogą być natomiast używane jako pamięć operacyjna. Współczesne pamięci Flash to połączone tranzystory tworzące komórki pamięci, które dodatkowo zawierają kontrolery sterujące operacjami: zapisu, odczytu czy detekcji i kontroli błędów.

Pierwszymi nośnikami wykonanymi w technologii Flash były karty pamięci stoso-wane w cyfrowych aparatach fotograficznych, komputerach przenośnych i stacjonar-nych, telefonach komórkowych, odtwarzaczach mp3/mp4 czy GPS-ach. Urządzenia te muszą być wyposażane w specjalne gniazdo, w którym umieszcza się kartę pamięci. Je-żeli komputer nie ma gniazda pamięci Flash, możemy nabyć czytnik kart podłączany przez USB. W niektórych komputerach stacjonarnych montuje się czytniki pamięci Flash zamiast nieużywanych napędów dyskietek. Czytniki tego typu pozwalają na obsługę różnych standardów kart pamięci.

Formą pamięci Flash jest pendrive. Jest to przenośne urządzenie wykorzystywane do przechowywania danych, które komunikuje się z komputerem za pomocą złącza USB. Najważniejsze elementy pendrive’a to kontroler oraz pamięć Flash.

Karty pamięci i pendrive’y służą przede wszystkim do przenoszenia informacji między systemami komputerowymi, skutecznie zastępując dyskietki. Nie nadają się ra-czej do długotrwałego przechowywania danych i wykonywania kopii zapasowych du-żych zasobów ze względu na podatność na uszkodzenia i mniejszą pojemność w stosunku do dysków twardych.

Doskonalszą technologią, która eliminuje wady pamięci Flash, charakteryzują się pamięci typu SSD. Dyski SSD5 wykorzystują do przechowywania danych pamięci pół-przewodnikowe. Napędy SSD różnią się od tradycyjnych napędów USB i kart pamięci jakością modułów NAND Flash oraz innymi kontrolerami i złączami.

Dysk SSD ma postać płytki drukowanej z zamontowanymi powierzchniowo ukła-dami scalonymi. Płytka jest zamknięta w obudowie 1,8 cala, 2,5 cala lub 3,5 cala. Dyski SSD są zdecydowanie szybsze od tradycyjnych dysków twardych, ale niestety droższe.

5 Dyski SSD – ang. Solid State Drive.

10

Karty rozszerzeń. Jak wskazuje nazwa, główną funkcją tej grupy urządzeń jest rozszerzenie możliwości systemu komputerowego. Najczęściej stosowane karty rozsze-rzeń to:

karty graficzne, karty muzyczne (dźwiękowe), karty sieciowe, modemy, karty telewizyjne i wideo, karty kontrolerów I/O i pamięci masowych, karty diagnostyczne i inne.

Wiele funkcji kart rozszerzeń przejmują płyty główne, które mają zintegrowane z nią chipsety graficzne, muzyczne czy sieciowe. Jest to rozwiązanie tańsze, jednak zin-tegrowane układy są przeważnie gorszej jakości i dodatkowo obciążają np. pamięć ope-racyjną.

Karty rozszerzeń to korzystniejsze rozwiązanie ze względu na wysoką jakość tych układów. Dodatkowo stanowią one idealne rozwiązanie w przypadku uszkodzenia po-dobnego urządzenia zintegrowanego z płytą główną.

Karty rozszerzeń to przeważnie niewielki układ w postaci płytki drukowanej ze „śledziem” zawierającym złącza do podłączenia urządzeń zewnętrznych oraz służącym do mocowania karty w obudowie. Dodatkowo karta ma złącze zgodne z wykorzystywa-nym interfejsem do montażu na płycie głównej w określonym slocie.

Najbardziej popularną kartą rozszerzeń jest karta graficzna. Zadaniem karty gra-ficznej jest wizualizacja danych cyfrowych w postaci grafiki komputerowej widocznej na ekranie monitora komputerowego lub innym urządzeniu multimedialnym (np. projekto-rze).

Karta graficzna jest jednym z najbardziej rozbudowanych i zaawansowanych tech-nologicznie elementów systemu komputerowego. Są też rozwiązania wykorzystujące kilka kart graficznych w celu zwiększenia wydajności przetwarzania grafiki w systemie komputerowym6. Ceny kart graficznych kosztują od kilkuset do kilku tysięcy złotych.

Karta graficzna zbudowana jest z następujących elementów: procesor graficzny (GPU), pamięć podręczna RAM, konwerter cyfrowo-analogowy (DAC), złącze magistrali (interfejs), układ BIOS, zestaw złącz I/O (S-video/TV Out, D-Sub, DVI, HDMI), wbudowany akcelerator grafiki 3D.

6 Na przykład technologia NVIDIA SLI.

11

Rysunek 2.6. Budowa karty graficznej

Źródło: http://www.urzadzeniatechnikikomputerowej.cba.pl.

Funkcją karty dźwiękowej jest generowanie i przetwarzanie sygnałów dźwięko-wych w postaci analogowej i cyfrowej. Karty dźwiękowe często mają biblioteki próbek dźwięków, które pozwalają odwzorować typowe dźwięki naturalne. W zależności od zastosowań wyróżnia się karty zintegrowane z płytą główną lub w postaci oddzielnych modułów. Oddzielne karty dźwiękowe oferują bardzo zaawansowane funkcje syntezato-rów czy procesorów dźwięku, a także możliwości obsługi dźwięku wielokanałowego z podłączeniem do karty nowoczesnych systemów głośnikowych.

Kolejną grupą najczęściej używanych kart rozszerzeń są karty sieciowe i karty vi-deo lub telewizyjne. Karty sieciowe umożliwiają podłączenie komputera osobistego do sieci lokalnej. Karty video najczęściej montowane są wtedy, gdy funkcją komputera bę-dzie obróbka sygnału video.

W okresie przejścia nadawania sygnału telewizyjnego z systemu analogowego na cyfrowy wzrosło zainteresowanie montowaniem kart telewizyjnych zawierających de-koder DVB-T. Umożliwia to nie tylko odbiór telewizji naziemnej na komputerze, lecz także jego edycję.

2.2. Urządzenia wejścia/wyjścia Urządzenia wejścia mają za zadanie wprowadzać dane do przetwarzania, nato-

miast urządzenia wyjścia prezentują wyniki tego przetwarzania. Urządzenia wej-ścia/wyjścia podłączone są do gniazd w obudowie jednostki centralnej. Określa się je również urządzeniami peryferyjnymi. Do urządzeń wejścia zaliczamy:

klawiaturę, mysz lub trackball czujniki i czytniki, skaner, tablet graficzny, mikrofon, kamerę.

Do urządzeń wyjścia zaliczamy: monitor, rzutnik, ploter,

12

drukarkę, głośniki.

Są jednak urządzenia, które można zaliczyć zarówno do jednej, jak i do drugiej grupy, np. modem.

2.2.1. Monitor Obraz wygenerowany przez kartę graficzną przekazywany jest za pomocą odpo-

wiedniego wyjścia i okablowania do monitora komputerowego, który zamienia sygnał elektryczny (cyfrowy lub analogowy) na obraz widoczny na ekranie. W zależności od sposobu generowania obrazu możemy wyróżnić:

monitory CRT (z lampą kineskopową), monitory LCD (wyświetlacz ciekłokrystaliczny).

Obecnie monitorów CRT nie ma praktycznie w sprzedaży, dynamicznie natomiast rozwija się rynek nowocześniejszych wyświetlaczy LCD. CRT to skrócona nazwa od Ca-thode-Ray Tube, czyli kineskopu z działem elektronowym. Większość monitorów CRT ma podobne gabaryty, co wynika z zastosowania szklanych baniek próżniowych kine-skopu o podobnej głębokości. Bańka ma wąską szyjkę i rozszerza wzdłuż do miejsca na ekranie, w którym wyświetlany jest obraz. W wąskiej części znajduje się działo elektro-nowe, która wysyła trzy wiązki trzech kolorów RGB (czerwony, zielony i niebieski) w maskę preferowaną o przekątnej odpowiadającej ekranowi.

We wnętrzu monitora LCD znajduje się ciekły kryształ, który pod wpływem przy-łożonego pola elektrycznego zmienia polaryzację światła. Ciekły kryształ to związki or-ganiczne, których położenie jest precyzyjnie uformowane przez odpowiednią po-wierzchnię. Wyświetlacz emituje tylko białe światło o tej samej intensywności, które jest przepuszczane przez aktywny filtr. Właśnie dzięki niemu uzyskiwane są subpiksele ko-loru czerwonego, zielonego oraz niebieskiego. W monitorach LCD nadana jest więc fa-brycznie rozdzielczość natywna, w której monitor powinien pracować. Jest ona zarazem maksymalną rozdzielczością, w jakiej monitor jest w stanie wyświetlić obraz. Na rysun-ku 2.7 przedstawiono budowę monitora LCD.

13

Rysunek 2.7. Budowa monitora LCD

Źródło: http://zswolbrom.pl.

2.2.2. Drukarka To urządzenie współpracujące z jednostką centralną, które służy do przenoszenia

danego tekstu lub obrazu na różne nośniki druku (papier, folia, płótno itp.). Niektóre drukarki potrafią również pracować bez komputera, np. drukować zdjęcia wykonane cyfrowym aparatem fotograficznym. Do najczęściej spotykanych rodzajów zalicza się drukarki:

igłowe, atramentowe, laserowe, termiczne, termosublimacyjne.

2.2.3. Urządzenia wskazujące

Klawiatura komputerowa jest jednym z podstawowych elementów wyposażenia zestawu komputerowego, który umożliwia wprowadzanie danych. Można wyróżnić kil-ka odmian klawiatur w zależności od liczby i układu klawiszy:

PC XT 83-klawiszowa, AT 84-klawiszowa, rozszerzona 101-klawiszowa, Windows 104-klawiszowa.

Funkcje klawiatury to edycja tekstu lub poleceń systemu operacyjnego, sterowanie niektórymi funkcjami systemu i aplikacji oraz obsługa kalkulatora.

Rozwój interfejsu graficznego spowodował wzrost wykorzystania myszy kompu-terowych i trackballi. Ich funkcją jest zarządzanie elementami graficznymi interfejsu systemu operacyjnego i aplikacji, przewijanie ekranu, zaznaczanie obszaru lub funkcja joysticka w grach komputerowych.

14

Tablet graficzny to urządzenie reagujące na dotyk specjalnym rysikiem, wykorzy-stując pole elektromagnetyczne do śledzenia ruchów wskaźnika na powierzchni tabletu. Pozwala na retusz fotografii, edycję rysunków lub projektów.

Parametry techniczne poszczególnych podzespołów zostały omówione w drugiej części kursu.

3. Zasady doboru elementów zestawu komputerowego w zależno-ści od jego zastosowań

Dobierając podzespoły komputerowe do montażu zestawu komputerowego, mu-simy pamiętać przede wszystkim o kompatybilności podzespołów.

Wybór elementów do konfiguracji zestawu zaczyna się zawsze od jednostki cen-tralnej, a w szczególności od płyty głównej i procesora. Największym dylematem jest wybór między produktami dwóch czołowych producentów mikroprocesorów – Intela oraz AMD. Decyzja zależy od kilku czynników, lecz podstawowym jest zazwyczaj cena. Dodatkowo procesory firmy Intel uznaje się za bardziej stabilne i niezawodne.

Każda z firm ma rodziny modeli do zastosowań domowych, zaawansowanych i serwerowych. Na przykład na stronie firmy Intel7 dostępna jest aplikacja, która poma-ga wybrać model procesora do określonego zastosowania komputera.

Gdy procesor zostanie wybrany, należy dobrać kompatybilną płytę główną z chip-setem i architekturą, które spełnią wszystkie wymagania przyszłego zestawu oraz będą w formacie pasującym do obudowy.

Zasady doboru obudowy są dosyć proste. Obudowa musi mieć gabaryty dopaso-wane do przyszłego stanowiska pracy oraz spełniać parametry jakościowe. Niebagatelną rolę na tym etapie przygotowania do montażu odgrywają rozwiązania ułatwiające mo-cowanie podzespołów oraz zabezpieczenie przed niekontrolowanym korzystaniem z komputera (zamykane drzwiczki) lub otwieraniem obudowy. Dla wielu użytkowników istotny jest też wygląd zewnętrzny.

W celu optymalnego doboru mocy zasilacza ATX do konkretnego zestawu kompu-terowego należy przeanalizować zapotrzebowanie prądowe poszczególnych komponen-tów. Można posłużyć się specjalnym kalkulatorami dostępnymi w internecie, np. Ther-maltake Power Supply Calculator8, co w znacznym stopniu ułatwi i przyspieszy cały proces doboru zasilacza.

Wybór płyty głównej decyduje o doborze podzespołów. Należy pamiętać o tym, że wszystkie podzespoły muszą być kompatybilne z płytą. Najczęstszą praktyką jest więc dobór podzespołów tego samego producenta co płyta główna i karta graficzna.

Przy doborze urządzeń wejścia/wyjścia trzeba pamiętać o kompatybilności inter-fejsów oraz o optymalnym wykorzystaniu możliwości i ewentualnych dodatkowych funkcji podzespołów jednostki centralnej.

Proces doboru, montażu i sprzedaży zestawu komputerowego zakończony jest po-twierdzeniem gwarancji na piśmie. Koszty serwisu gwarancyjnego to nie tylko strata finansowa producenta, lecz także utrata prestiżu firmy.

7 http://www.intel.pl/content/www/pl/pl/ processor-comparison/how-to-choose-the-right-processor.html. 8 http://www.thermaltake.outervision.com.

15

Bibliografia 1. Adamczewski P., Słownik informatyczny, Gliwice, Helion 2005 2. Kowalski T., Kwalifikacja E.12. Montaż i eksploatacja komputerów osobistych oraz

urządzeń peryferyjnych, Gliwice, Helion 2012 3. Marciniuk T., Pytel K., Osetek S., Przygotowanie stanowiska komputerowego do

pracy. Część 1 i 2, Warszawa, WSiP 2013 4. Mueller S., Rozbudowa i naprawa komputerów PC, Gliwice, Helion 2009 5. Wilczewski S., Wrzód, Bezpieczny komputer w domu, Gliwice, Helion 2007 6. Wojtuszkiewicz K., Urządzenia techniki komputerowej, Warszawa, PWN 2011

Netografia 1. http://www.urzadzeniatechnikikomputerowej.cba.pl/ Budowa komputera i

urządzenia peryferyjne 2. http://isap.sejm.gov.pl/DetailsServlet?id=WDU19940240083 Internetowy Sys-

tem Aktów Prawnych 3. http://www.incom.pl/ Moduły pamięci 4. http://www.arest.pl/desc/plyta-bduze.jpg Płyty główne 5. http://www.komputerswiat.pl/media/683723/procesory-pan.jpg Procesory 6. http://www.benchmark.pl/ Recenzje sprzętu, testy 7. http://www.intel.pl/content/www/pl/pl/processor-comparison/how-to-

choose-the-right-processor.html Wybór procesora