Днешните компютри, макар и усъвършенствани многократно, запазват принципите, формулирани от Джон фон Нойман през 1946 г. и затова се наричат

компютри с фон Нойманова архитектура.

КОМПЮТРИ С ФОН НОЙМАНОВА АРХИТЕКТУРА

Централен процесор

Оперативна памет Външна памет

Входни устройства

Изходни устройства- за временен изход- за дълготраен изход

Комуникационен хардуер

Блокова схема на персонален компютър

Компютърът е универсален автомат за изпълнение на

алгоритми.

Операциите в компютъра се наричат команди и се изпълняват

в строга последователност

Компютърът трябва да има поне две устройства:

запаметяващо – памет процесор – изчислително устройство

Принципна схема на компютър, в която процесорът е представен с трите си компонента: памет, обработващо устройство, управляващо устройство.

КЛАСИЧЕСКИ ФОН НОЙМАНОВ КОМПЮТЪР

СИСТЕМЕН БЛОК  

УСТРОЙСТВА И НОСИТЕЛИ ЗА ЗАПАМЕТЯ-ВАНЕ НА ДАННИ

ВХОДНО/ИЗХОДНИ УСТОЙСТВА

МОДЕМИ (КОМУНИКАЦИОНЕН ХАРДУЕР)

I. СИСТЕМЕН БЛОК

Системният блок на компютъра представлява съвкупност от устройства, затворени в кутия (CASE). Има два типа кутии: tower case (вертикални) и desktop case (хоризонтални).

Системният блок включва:Захранващ блок – преобразува и стабилизира напрежениетоДънна платка – System board, Main board, Motherboard – най-същественият елемент, на нея се разполагат процесо- рът, паметта, слотове за контролери, батерия и др. Устройствата за съхранение на данниКонтролери за управление на периферните устройства

1.Захранващ блок

Компютърът работи с електричество. Някои от компютърните компоненти изискват постоянно напрежение 12V, а други 5V. Напрежението трябва да бъде много добре стабилизирано. Захранващият блок изпълнява именно такава функция. Модерните компютри и периферни устройства ползват превключващи устройства (switch-mode UPS).

2. Дънна платка (дъно, motherboard)

Параметрите на дънната платка определят възможностите на компютъра и перспективите му за бъдещо обновяване ( upgrade). На дънната платка са разположени микропроцесорът, основната памет, и още няколко чипа със специфични функции. Върху нея са разположени няколко слота за разширение, в които се слагат контролерите и други платки със специфично предназначение.

Дънната платка представлява физически и логически гръбнак на персоналния компютър. Към нея се свързват всички останали компоненти и устройства.

Процесорът определя изчислителната мощ, извършва "мисловната" дейност на компютъра . Основна характеристика на процесора е неговата тактовата честота, която се измерва в мегахерци (MHz). Тактовата честота определя броя на операциите, които се извършат за единица време, тоест, колкото е по-висока тактовата честота, толкова е по-голямо бързодействието на компютъра. Тази характеристика съпътства винаги обозначението на процесора, например Duron 1000 Mhz. Това е най-важният параметър на компютъра. Когато искате да разберете какви са

Процесор ( CPU Central Processing unit- главно обработващо устройство )

възможностите на Вашия компютър, или ще купувате нов, обърнете внимание първо на него.

3. Устройства за съхранение на данни

Паметта е необходима на процесора, за да извършва своите изчисления .

Размерът и архитектурата на паметта имат значение за нивото на

сложността на проблемите, които може да решава. Различават се два

типа памети: ROM (Read only memory), RAM (Random access

memory).

ROM (Read only memory) - памет само за четене , която статично (без възможност за промяна) съхранява данни и програми, обслужващи постоянни функции на компютъра. Тя запазва съдържанието си и след изключване компютъра . Потребителят няма достъп до тази памет.На такава памет е записана BIOS – Базова Входно/Изходна Система – набор от програми, които предават на системата данни, идентифициращи машината, процедури за тестване, програми, позволяващи на потребителския софтуер да поема контрола над хардуера и др.RAM (Random access memory) - памет, в която динамично се зареждат данните и програмите, които се използват в дадения момент за изпълнението на Вашите задачи. Съдържанието на тази памет изчезва след изгасване на компютъра. Размерът на тази памет влияе върху бързодействието на изпълняваните програми

RAM паметта е втората по важност характеристика на компютъра, която трябва да знаете при оценката на наличния Ви компютър или при закупуването на нов. RAM паметта се измерва в мегабайти ( MB) - 1 МВ е около 1 милион символа.В съвременните компютри, работещи с Windows, е препоръчително да се използва поне 32 МВ памет. Ако използвате мултимедийни приложения - с графики, образи, звук и анимация е добре паметта да е поне 64 МВ. Поради падането на цените на паметта е добре да си купите направо 128 МВ RAM. При закупуване на софтуер и мултимедийни пакети проверявайте какви са техните изисквания към RAM памет.

4. Разширителни слотове

Представляват специални гнезда на дънната платка, които служат за добавяне на нови компоненти - звукова карта, видеокарта, вътрешен модем , разширяване на паметта и т.н.

5. Входно-изходни портове

Представляват специални изводи за включване на входно-изходни устройства - мишка, принтер, скенер. Намират се на задния панел на системното устройство. Стандартно персоналните компютри имат два серийни (COM1, COM2) или един паралелен (LPT1). Серийните портове осигуряват двупосочна връзка и са по-бавни. Паралелният порт е еднопосочен - само за изход и се използва предимно за свързване на принтера. Новите компютри имат и един по-бърз сериен порт ( USB). На него могат да се инсталират някои принтери, специализирани устройства - връзка с GSM апарат за боравене с телефонния му бележник и др.

II. УСТРОЙСТВА И НОСИТЕЛИ ЗА ЗАПАМЕТЯВАНЕ НА ДАННИ

За работата на компютъра и Вашата работа е необходимо да има място, където да се съхраняват постоянно (и след изключване на компютъра) програмите и данните. Тази роля основно изпълнява твърдият диск.За архивиране или пренасяне на данни на други компютри се предлагат и други устройства - флопидискови, магнитно-оптични устройства, CD-ROM и напоследък DVD.

Капацитетът на устройствата и носителите за запаметяване на данни се измерва в мегабайти (МВ - както при паметта) , а при най-новите компютри в гигабайти GB (за твърдия диск). Един GB е равен на 1000 мегабайта или 1 GB може да побере повече от хиляда милиона символа или около 600 000 машинописни страници. 

1. Твърд диск

Обемът на съхраняваните данни на твърдия диск е също важна характеристика на компютъра.Предлаганите сега нови дискове са с големи капацитети - между 10 и 100 GB (и по-голям).При избор на нов твърд диск трябва да предвидите какви обеми данни ще използвате и натрупвате в бъдещата Ви работа - за библиотечен софтуер, за текстови документи, за сканирани документи, музикални записи и т.н.Текстовите документи не изискват много голям обем - например документ от 250 страници, написан с Microsoft Word заема около 1 МB. Повече пространство е необходимо за съхраняване на сканирани документи -

статии, корици на книги, снимки, ръкописи, архивни единици и др. Ako ще поддържате голям брой сканирани документи на твърдия диск трябва да предвидите средно по 80 КВ за сканиран обект (в зависимост от големината и качеството на детайлите на сканираното изображение големината варира от 10 до 200 КВ, т.е. за 1500 сканирани обекта ще е необходимо около 100 МВ дисково пространство).

Освен капацитета нa твърдия диск от значение е и бързодействието му, което се определя от ред допълнителни параметри - вид интерфейс, брой обороти за единица време и др. При закупуване на компютър разпитайте подробно и за тези параметри.Твърдият диск запаметява данните чрез електромагнитна технология.

2. Флопидисково (дискетно) устройство

Флопидисковото устройство влиза стандартно в конфигурацията на компютъра. Използва се за четене и запис върху дискета. Стандартно днес дискетите са с капацитет 1,44 МВ.

Дискетите могат да се използват за архивиране на данни или пренос на друг компютър. Те са по-малко надеждни от останалите устройства за запаметяване на данни, затова трябва периодично да се форматират, за да се изключат от тях повредените участъци.Чувствителни са към замърсяване и магнитни полета (като твърдия диск също запаметяват данни чрез електромагнитна технология), затова трябва да се предпазват от доближаването им до магнити или източници на магнитни полета (мощни тон-колони, монитори).

3. Магнитно-оптичен диск

Изискват магнитно-оптично устройство. Могат да се използват за архивиране и пренос на данни в по-големи обеми. Намират днес по-малко приложение, тъй като са по-бавни от твърдите дискове и CD-ROM устройствата.

4. Компакт дискови устройства

Предлагат се 2 два варианта : CD-ROM - само за четене на компакт дискове и CD-WR - за четене и запис върху компакт дискове. Имат голям капацитет - 650, 700, 750 МВ.Компакт-дисковите устройства за четене вече започват да стават стандартно устройство към компютъра поради редицата им предимства и възможности: те съхраняват с голяма надеждност големи обеми от данни. Това спестява място на твърдия диск; на такъв носител се предлага ценна справочна информация - енциклопедии, пълно текстови бази данни, мултимедийно представени сбирки (със снимки, образи, анимация , звук);

музикални дискове могат безпроблемнода бъдат слушани на компютъра; софтуерът се разпространява на компакт-дискове.Записващите компакт-дискови устройства стават също предпочитани устройства за архив и обмен на по-големи обеми данни. Използването им е добро решение при мрежи от по-стари компютри с относително малко дисково пространство. С едно такова устройство може да се прави надежден архив на базите данни. Библиотеките могат да ги използват за изготвяне и предлагане на собствените бази данни на други библиотеки и потребители.

Компакт-дисковете работят на оптичен принцип, което определя и по-голямата надежност на съхраняване на данните (производители гарантират запазване до 50 години). Трябва да се предпазват от надраскване на повърхността. При замърсяване могат да се избърсват с мека, суха, или навлажнена с вода кърпа. За запис на данни се предлагат дискове за еднократен запис (CD-R - Compact Disk - Recordable) и дискове за многократен запис (CD-R W - Compact Disk - Rewriteble). При дисковете за многократен запис трябва да имате пред вид , че броят на записванията все пак е ограничен и не зависи само от обема на записваната порция данни, т. е. средно 8 пъти може да се записва върху диска, независимо, че данните заемат например само половината му капацитет.

 5. DVD устройства

Те също могат да бъдат само за четене или за четене и запис. Като нов вид устройства имат все още високи цени. Записът на данните използва цифрова технология, която осигурява максимална чистота при запис на образ и звук.

6. Специализирани устройства за архивиране на данни

В по-ранните години от развитието на компютрите, когато капацитетът на дисковете беше малък, се използваха разнообразни лентови устройства. Днес те са усъвършенствани да работят бързо и надеждно и могат да се използват за архивиране на системен или приложен софтуер - например - за рутинно съхраняване на данните на сървър.Друга възможност е използването на преносим твърд диск, наричан също zip устройство.

IIIIII. . ВХОДНО/ИЗХОДНИ УСТОЙСТВА ВХОДНО/ИЗХОДНИ УСТОЙСТВА

1. Клавиатура

Това най-старото средство за въвеждане на данни и подаване на команди към компютъра . Работи на принципа на пишещата машина. На клавишите с черен цвят са гравирани латинските букви и символи, а с червен - кирилицата. Разположението на буквите на кирилица е също като на

пишеща машина, съгласно БДС. Освен тези клавиши на клавиатурата има и допълнителни, използвани само на компютъра:

Enter- Натиска се след като въведете команда към компютъра. В текстообработващите програми се използва за започване на нов абзац.Shift -има два идентични клавишаShift -вляво и вдясно на клавиату-рата. Използва се за въвеждане на главна буква. Държи се едновре-менно с въвежданата буква. Изпол-звате левия или десния според личните си предпочитания за удобство.Клавишът се използва и като функционален -в комбинация с други клавиши може да изпълнява различни команди като спестява ред последователни действия. В докy-ментацията на програмите, които използвате, ще намерите конкретни-те му приложения - например Shift +End означава, че трябва да натис-нете първо клавиш Shift и без да го пускате, да натиснете клавиш End.

Ctrl (Control) и Alt Тези клавиши също са дублирани вляво и вдясно на клавиатурата. Използват се в комбинация за изпълняване на еднотипни действия в зависимост от програмата. Могат да се назначават функции на левия или десния клавиш. Така например, стандартно превключването между латиница и кирилица става с натискане на левия Ctrl.Escape -Обикновено се използва за изход от текущ екран, диалогов прозорец, за отказ от предлагано от компютъра действие.Insert (въвеждане) и Delete (изтриване) - използват се от програмите за въвеждане или изтриване на текст;

Caps Lock - при еднократно натискане активира режим "главни букви". При следващо натискане връща режим "малки букви". Когато клавишът е натиснат, в десния горен ъгъл свети лампичка с обозначение Caps Lock . Ако компютърът започне да показва въвежданите от Вас малки букви като главни, погледнете лампичката - вероятно сте натиснали неволно Caps Lock. Подобен може да е случаят, когато въвеждате парола за Интернет, или за някое приложение. Паролата не се вижда на екрана, Вие я въвеждате многократно, но достъпът Ви се отказва. Вероятно отново въвеждате с главни букви, а обикновено паролите са чувствителни към големи/малки букви.Num Lock - намира се в обособената в десния край на клавиатурата малка клавиатура, наричана функционална. Управлява използването на цифровите клавиши на функционалната клавиатура. Те имат двойна функция - при натиснат еднократно клавиш Num Lock (светва лампичка Num Lock) активни са цифрите от 1 до 9. При повторно натискане на Num Lock лампичката изгасва и се активират другите функции на цифровите клавиши, обозначени под цифрите - Home, End и т.н.

Клавиши за движение - използват се от текстообработващите програми, а също и от програмите за работа с бази данни за придвижване по екрана или до елементи данни.Това са клавишите със стрелки - нагоре, надолу, наляво, надясно, а също и:PgUp и PgDn - изпълняват придвижване на една екранна страница нагоре или надолу;End и Home - придвижват до края или началото на реда;Поредица клавиши F1 - F12 са функционални клавиши и са предоставени на програмите за изпълнение на специфични функции.

2. Мишка

Измислена е, за да направи работата Ви по-удобна и бърза, макар че, докато се учите да работите с нея, сте убедени точно в обратното и Ви се иска да се откажете от нея. Като свикнете да управлявате мишката, ще можете свободно да се възползвате от графичния интерфейс на Windows - менюта, избор на опции, движение по документа в текстообработващи програми. Мишката има два или три бутона. С натискане на левия бутон указвате къде избирате да спрете движението на мишката - маркирате някаква опция, файл или просто място в текста. При натискане на десния бутон Ви се предлага меню, което показва какви възможности за действие имате в този момент. Това спестява търсене на подходящото действие по менютата. На третия бутон могат да се назначават функции.

3. Трак бол - (статична мишка)

Някои клавиатури са снабдени с вградено на клавиатурата топче. Като го въртите в различна посока, управлявате придвижване по екрана и с помощта на два допълнителни клавиши симулирате натискане на ляв и десен бутон на мишката.

4. Светлинна писалка

Оформена е като обикновена писалка, прикачена с кабел към системното устройство, компютърът регистрира мястото където сочи писалката. Използва се за специфични приложения - за рисуване или работа с графични образи.5. Принтери

Принтерите служат за отпечатване на документи и изображения. Разнообразни са по възможности. Изборът зависи от целите, за които ще се използва и, разбира се, от финансовите средства. По технология на работа има три типа принтери:

Доскоро това бяха най-разпространените принтери, поради сравнително ниската им цена и традиции в производството. Печатането става чрез печатащи глави с 24 игли (пинове.). Принтерът управлява движението на главата, която удря по намастилена лента и нанася точки, формиращи символите.Тази технология е подходяща за отпечатване на документи, за които не е необходимо специално качество - работна документация, счетоводни ведомости и фактури, писма, пликове и др. Поради ниската цена на консуматива - мастилена лента, те са подходящи и когато се отпечатват по-големи обеми от данни.Матричните принтери са по-бавни и по-шумни в сравнение с останалите видове принтери. За отпечатване на хартия формат А4 е необходимо ръчно поставяне на всеки лист, освен ако не си купите допълнително магазин за автоматично подаване.

5.1. Матричен

Използва мастилена глава, от която през фини дупчици се впръсква мастило за формиране на символите. Възможно е и цветно отпечатване с цветни мастила. Самите принтери са сравнително евтини, днес някои модели са по-евтини от матричните, но консумативът (мастилената глава) е няколко пъти по-скъп от мастилената лента на матричния принтер. Има възможност за неколкократно пълнене на главите, което е доста по-евтино. Ако принтерът не се използва често, има опасност мастилото да засъхне и да е необходима смяна на мастилената глава. При някои модели смяната може да е на цената на нов принтер. Проверете колко ще струва тази процедура преди да купите принтера.Качеството на печата е много добро и в много случаи не отстъпва на лазерния, но текстът се размива, ако се намокри с вода.Принтерът работи тихо и, ако бързодействието (брой на отпечатваните страници в минута) е важно за работата, имате възможност да избирате между различните модели.

 5.2. Мастилено-струен принтер

Използва лазерна технология за отпечатване на текст и графика. Качеството се доближава до полиграфическия печат. Мастилото (тонер ) е трайно и не се размива при намокряне. Лазерните принтери обработват цялата страница наведнъж, за разлика от останалите, които обработват символ по символ. Поради това те са по-бързи - бързодействието им се измерва в брой страници в минута ( ppm - page per minute).Черно-белите лазерни принтери са вече по-евтини, консумативът им е скъп, но с него могат да се отпечатат повече страници. Изчислено на брой страници, цената за отпечатване на една страница е по-ниска, отколкото при мастилено-струйния принтер.За издателска дейност е необходим PostScript лазерен принтер. PostScript е език за описание на страници, разбираем от принтера. Осигурява независимост на изображението от принтера и огледален печат (за предпечатна подготовка на паус ). Тези принтери са по-скъпи.

5.3. Лазерен принтер

Използва се за прочитане на изображения на хартия и превръщането им в разбираеми за компютъра графични файлове, които могат да се разглеждат на екран, вмъкват в текстови документи, включват в различни приложения, отпечатват и обработват с графични програми. Ръчните скенери са по-евтини, но по-неудобни за работа за сканиране на документи и качеството на образа не е достатъчно добро.Има черно-бели и цветни скенери.Качеството (плътността) на сканирания образ зависи от разделителната способност на скенера, която варира между 300 и 6000 точки на инч.

6. Скенер

7. Монитор (дисплей, екран)

Мониторът е от задължителните компоненти на компютъра. Управлява се от видеоконтролер (видеокарта), която е монтирана на дънната платка и преобразува данните от компютъра в разбираеми за монитора сигнали. Видеокартите поддържат стандарти, които позволяват инсталирането на различни монитори.

Качеството на изображението зависи както от монитора, така и от видеокартата. Мониторът и графичната карта трябва да са съвместими. За активна работа с изображения е необходимо графичната карта да има по-голяма видео памет (VRAM) , a ако компютърът ще се използва и за съвременните игри и 3D графичен ускорител

Мониторите се придържат към определени стандарти. За съвременните монитори това е SVGA и разделителна способност 1280х1024. Разделителната способност определя качеството и плътността на изображението - при по-голяма разделителна способност изображението е по-плътно и детайлно, но образът става умален. Ако на компютъра ще има активно ползване на изображения - бази данни, в които от значение са сканираните образи е необходимо мониторът да осигурява достатъчна разделителна способност и да е с по-голям екран.Големината на екрана се определя в инчове. Съвременните са с големина 15, 17, 21 и т.н. инча. За активна работа с образи се препоръчва 17 инча, а за издателска дейност 21 инча.Друга важна характеристика на монитора е честотата на опресняване на образа ( refresh rate), която се измерва в херца. При по-голяма честота изображението на екрана се опреснява по-често и не се получава премигване на екрана, което макар и невидимо може да предизвиква умора при продължителна работа. Ефектът на премигване се определя и от друга характеристика на монитора - начина, по който лъча обхожда екрана. Премигването е по-малко при поредово движение на лъча ( non-interlaced), отколкото при движение през ред ( interlaced).

Персоналните компютри имат вграден миниатюрен вътрешен говорител , предназначен да издава елементарни звуци, съпровождащи някои от операциите на компютъра – изтриване на програма, стартиране на Windows и т.н.За да може да слушате музикални компакт дискове или да използвате пълноценно програми и приложения, носещи звукова информация е необходимо наличие на звукова карта.

8. Звук

Тя позволява на компютъра да генерира, обработва и записва звуци от всякакъв характер и да управлява други, произвеждащи звук устройства. За възпроизвеждане на звука е необходимо да се включат тонколонки, а за запис от микрофон е необходимо той да се включи към извод (жак) на задния панел на системната кутия. Възможно е и включване на hi-fi усилвател към куплунг на звуковата карта.

IV. МОДЕМИ (комуникационен хардуер)Модемът е необходим за осъществяване на връзката между компютъра и телефонната или телевизионната кабелна мрежа. (Модемите за връзка към тези две мрежи са различни), Преобразува генерираните от компютъра данни в подходящи за телефонната или кабелна мрежа сигнали. Чрез модема може да се свържем с друг компютър или Интернет.Модемите могат да бъдат външни или вътрешни , телефонни или кабелни . Външните модеми са в самостоятелна кутия и се включват към един от серийните портове на задния панел на системното устройство.

Телефонните модеми изискват свързване към телефонната мрежа. Може да вземете отделен телефонен номер за Интернет връзката или да ползвате наличния телефон - докато сте в Интернет, той става неизползваем за разговор. Импулсите обаче се отчитат като при телефонен разговор. Вътрешните модеми се

монтират в системното устройство. Те са по-евтини от външните, поради някои неудобства - външните имат индикатори, по които може да се следи активността им (получаване или изпращане на данни, блокиране и т.н. ) в дадения момент. Освен това могат лесно да се пренасят на друг компютър.

Кабелните модеми са по-скъпи, но осигуряват по-надеждна и с пъти по-бърза връзка. Използват оптичните кабели на телевизионната кабелна мрежа. Връзката се доставя от кабелния оператор. Сега навлизат на нашия пазар и вече има достъпни оферти, които могат да се окажат по-евтини, ако ползвате активно Интернет или обменяте информация с компютри на филиали или организации извън Вашата сграда. Елиминират се разходите за ползването на телефона по време на връзката с Интернет.Всички видове модеми се характеризират със скорост на предаване на данните. Измерва се в битове за секунда ( bps) или в килобита в секунда ( kbps). Най-разпространените днес модеми са със скорост 56 kbps.Предлагат се и модеми с допълнителни възможности – факс-модеми. Те могат да се използват с изпращане на компютърни файлове до факс и за получаване на документ, изпратен по факс на компютъра.За по-активна работа с Интернет в по-големи организации може да се използват и модеми, използващи радио или сателитна връзка.

THE ENDTHE END