Structura calculatorului

A. Prezentare generală La dezvoltarea echipamentului cunoscut azi sub numele de calculator au contribuit multe descoperiri şi invenţii . Cele mai importante tipuri de calculatoare sunt : calculatorul personal ( PC ) şi notebook – ul sau laptopul . Calculatorul personal este folosit acasă, la birou, în laborator, etc . Laptop – ul este de dimensiuni mult mai mici, este mai uşor, seamănă cu o geantă diplomat, este mai uşor de transportat şi prezintă avantajul că poate fi alimentat de la baterii .

B. Structura calculatorului

Un calculator se caracterizează prin hardware şi software. Hardware – ul reprezintă totalitatea componentelor fizice ale unui calculator . Acestea sunt inutile fără existenţa software – ului . El reprezintă totalitatea programelor care facilitează accesul utilizatorului şi efectuează operaţiile de prelucrare a datelor . Pentru a introduce date în calculator în vederea prelucrării, cât şi pentru a intra în posesia rezulatatelor, calculatorul se conectează la diferite ecchipamente de intrare ( tastatură, scaner, mouse, etc ) respectiv, echipamente de ieşire ( monitor, imprimantă, etc )

C. Elementele componente ale unui calculator

1.PLACA DE BAZĂ Aceasta reprezintă cea mai importantă cea mai importantă componentă aflată în carcasă ; mai este denumită şi placa principală ( motherboard )

Pe ea se află aplicate următoarele componente : micropocesorul, memoria, alte plăci necesare funcţionării unor echipamente inserate în locaşe speciale, numite Sloturi. Printre alte plăci există : placa video, placa de sunet, modemul, placa de reţea, etc . Pe lângă acestea, porturile seriale şi paralele servesc la conectarea unor dispozitive periferice, cum ar fi : mouse – ul, imprimanta, modem – ul . Placa de baza pastreaza legatura si cu celelalte componente ale calculatorului care nu sunt amplasate direct pe ea, prin magistrale (cum ar fi CD-ROM, HDD, FLOPPY DISK).

2.Microprocesorul -CPU Unitatea centrală de prelucrare (CPU) este, în ingineria calculatoarelor, un set de circuite microscopice care reprezintă procesorul cu informaţiile principale dintr-un calculator. CPU este în general un singur microprocesor creat de obicei dintr-un disc subţire de material semiconductor, de obicei siliciu, cu milioane de circuite electrice pe suprafaţa sa. Pe un nivel mai înalt, CPU este de fapt un număr de unităţi de prelucrare interconectate care sunt fiecare responsabile pentru un aspect al funcţiei unităţii centrale de prelucrare. Unităţile centrale de prelucrare standard conţin unităţi de prelucrare care interpretează şi implementează instrucţiunile software-ului, realizează calcule şi comparaţii, fac decizii logice (determinând dacă o propoziţie este adevărată sau falsă după regulile Algebrei Booleene), înmagazinează temporar informaţii pentru utilizarea ulterioară de către altă unitate de prelucrare a CPU, ţin evidenţa pasului curent în execuţia programului şi permit CPU să comunice cu restul calculatorului. Principalele caracteristici ale puterii unui procesor sunt :

- cantitatea de memorie ce poate fi citită la un moment dat- viteza de execuţie a operaţiilor- numărul de instrucţiuni diferite ce pot fi executate

Funcţiile CPU

CPU este asemenea unui calculator, însă mult mai puternică. Principala funcţie a CPU este să realizeze operaţii aritmetice şi logice pe baza datelor preluate din memorie sau pe baza unor informaţii primite prin intermediul unor dispozitive precum tastatură, scanner, sau joystick. CPU este controlată de o listă de instrucţiuni de software, numite program de calculator. Instrucţiunile de software care pătrund în CPU îşi au originea în unele forme de stocare de memorie precum hard disk, floppy disk, CD-ROM, sau benzi magnetice. Aceste instrucţiuni trec după aceea în memoria RAM (Random Access Memory), unde fiecărei instrucţiuni îi este dată o adresă, sau locaţie de memorie. CPU poate accesa date specifice în RAM prin specificarea adresei datei dorite.

În timp ce programul este executat, datele sunt transmise din RAM prin intermediul unei unităţi de interfaţare prin fire numite bus, care conectează CPU la RAM. Datele sunt după aceea decodate de o unitate de prelucrare numită decodor de instrucţiuni care interpretează şi implementează instrucţiunile de software. De la decodorul de instrucţiuni datele sunt transmise Unităţii Aritmetice Logice (UAL), care realizează calculele şi comparaţiile. Informaţia poate fi stocată în UAL în locaţii de memorie temporare numite regiştri de unde poate fi repede folosită şi recuperată. UAL realizează operaţii specifice cum ar fi adunarea, înmulţirea şi testele condiţionale asupra datelor din regiştri, trimiţând rezultatele înapoi RAM-ului sau stocându-le într-un alt registru pentru uz ulterior. În timpul acestui proces, o unitate numită contor de program ţine evidenţa cu fiecare instrucţiune succesivă pentru a menţine siguranţa că instrucţiunile programului sunt urmărite de CPU în ordinea corectă.

3 . HARD DISK – UL ( DISCUL DUR ) Reprezintă cea mai importantă unitate de stocare a datelor . Acestea sunt înmagazinate permanent, indiferent dacă este deschis sau închis calculatorul . Hard Disk – urile sunt de diferite dimensiuni . Între 10 MB şi 500 GB şi sunt în continuă creştere . El inregistreaza datele pe un suport magnetic, sub forma unor platane magnetice, care se rotesc la viteze diferite, in functie de HDD. In ziua de azi, HDD-urile pentru PC au in general o viteza de 7200RPM, iar cele pentru

Laptop-uri de 5400RPM. De curand, marele producator de HDD-uri, Western Digital a scos pe piata modelul Raptor cu o viteza de 10000RPM

4 . PLACA GRAFICĂ ( PLACA VIDEO ) Face posibilă afişarea imaginilor pe monitor . Ea este înzestrată cu microprocesor propriu numit accelerator grafic şi cu memorie proprie numită memorie video .

Imaginea care apare pe monitor este formată dintr – o serie de suprafeţe dreptunghiulare numite pixeli . Fiecare pixel reprezintă o anumită culoare şi este atât de mic încât nu poate fi distins . Numărul de pixeli care se afişează pe ecran se numeş te rezoluţie

5. Placa de sunet Are rolul de a transforma tinformaţia binară în informaţie analogică necesară boxelor ( incinte acustice ) la redarea sunetelor sau invers .

Vocea din calculatorul tău care te anunţă când ai primit un nou e-mail este făcută posibilă cu ajutorul plăcii de sunet. De dinaintea apariţii plăcii de sunet, calculatoarele personale erau limitate la beep-uri dintr-un mic difuzor de pe placa de bază. Spre sfârşitul anilor ’80, plăcile de sunet au început să lucreze în calculatorul multimedia şi au dus jocurile pe calculator la un nivel total diferit.

În 1989, Creative Labs a introdus placa de sunet Creative Labs SoundBlaster®. De atunci, multe alte companii au introdus plăci de sunet, iar Creative a continuat să perfecţioneze plăcile Sound Blaster.

Anatomia unei plăci de Sunet

O placă de sunet conţine:

Un procesor de semnal digital (DSP) care controlează computaţiile Un convertor digital-analog (ADC) pentru audio ce intră în calculator Memorie read-only (ROM) sau memorie Flash pentru stocare de date Interfaţă pentru instrumente muzicale digitale (MIDI) pentru conectarea

echipamentelor muzicale externe (pentru majoritatea plăcilor, game portul este folosit de asemenea pentru conectarea unui adaptor MIDI extern)

Jack-uri pentru conectarea difuzoarelor şi microfonului, la fel şi alte intrări şi ieşiri

Un game port pentru conectarea a unui joystick sau gamepad

Plăcile de sunet curente deobicei se instalează în slot-ul PCI, pe când altele mai vechi şi ieftine se instalează pe bus-ul ISA. Multe din calculatoarele din ziua de azi incorporează placa de sunet ca un chipset direct pe placa de bază. Aceasta lasă un slot liber pentru alte periferice. SoundBlaster Pro este considerată factorul standard pentru plăcile de sunet. Aproape toate plăcile de sunet de pe piaţă în ziua de azi includ cel puţin compatibilitate cu SoundBlaster Pro.

6 .MEMORIA INTERNĂ Există două tipuri de memorie internă : diferenţiate din punct de vedere constructiv

1. Memoria ROM ( Read Only Memory ) este memoria doar pentru citire . Nu poate fi scrisă şi conţine codul anumitor programe scrise de fabricanţi pe plăcile de bază.

2. Memoria RAM ( Random Access Memory ) este pentru citire şi scriere . Pentru citire se determină informaţia memorată, iar pentru scriere se memorează informaţiile .

Cu cât memoria internă este mai mare cu atât programele se execută mai repede . Fizic, memoria se prezintă sub forma unor circuite integrate ( circuite electrice obţinute prin aplicarea pe un suport electroizolant a elementelor de circuit electric în scopul miniaturizării şi simplificării tehnologiei de fabricaţie ) , lipite pe un circuit imprimat care se ataşează plăcii de bază .

7. UNITATEA DE DISKETĂ Serveşte la citirea / scrierea datelor pe discuri de capacităţi mai mici numite şi diskete utile, mai rar pentru păstrarea informaţiei sau pentru salvarea datelor de importanţă. In ziua de azi dischetele se folosesc foarte rar, datorita capacitatii mici de stocare pe care o au si a ratei de transfer foarte mici. Cele mai populare dischete sunt cele de 1.44 MB.

8 .UNITATEA DE DVD-RW Este des întâlnită pe calculatoarele performante, permiţând citirea DVD-urilor In momentul de fata cel mai performant DVD-RW este modelul Plextor PX-760A/T3 care este capabil sa citeasca DVD-urile normale cu o viteza de 18X si pe cele DL (DUAL LAYER) cu o viteza de 10X. De curand a fost lansata o noua tehnologie DVD, denumita Blue-Ray, care permite inmagazinarea a 25 GB de date pe un singur DVD, si tehnologia HD-DVD, promovata de Toshiba, care permite inmagazinarea a 15 GB de date pe un singur DVD. In luna Octombrie a anului 2006 a fost lansat si shredder-ul de discuri Plextor PlexEraser PX-OE100E care permite stergerea discurilor fara ca substanta organica sa se desprinda de pe disc. PlesEraser distruge opt tipuri de discuri:CD-R/RW/DVD-R/DVD+R/DVD-RW/DVD-R DL/DVD+R DL. De asemenea distruge si discurile cu marimea fizica de 12cm, si pe cele cu marimea fizica de 8cm. In medie sunt necesare 3 minute pentru stergerea CD-R/RW, DVD+R/RW, DVD-R/RW, si sase minute pentru discurile cu strat dublu (DVD+R DL, DVD-R DL).

9.Sursa de alimentare

Are rolul de atransforma curentul alternativ in curent continuu, necesar functionarii calculatorului. Ea distribuie curentul in toate componentele sistemului, dupa voltajul necesar. Sursele sunt de diferite puteri: 320W, 360W, 400W, 520W, 600W, 640W, etc. La cumpararea unei surse trebuie sa avem in vedere cat de performant este calculatorul nostru si sa alegem o sursa care sa faca fata cerintelor sistemului in materie de energie, astfel sistemul nu va porni.

10. VENTILATOARELE Contribuie la răcirea componentelor electrice . Un ventilator se afla in aproprierea sursei, sau se afla chiar in aceasta, unul se afla pe microprocesor, care se mai numeste si cooler, unul pe placa de baza, de obicei plasat pe chipset si altul pe placa video (in cazul in care avem o placa video mai performanta si care se incalzeste mai mult). De altfel mai pot fi puse ventilatoare suplimentare pe HDD sau in unitatea centrala.

11.Modemul Modemul este o placuta care se monteaza pe placa de baza, intr-un slot PCI, cu ajutorul careia ne putem conecta la internet. Internetul este o retea globala in care se poate conecta orice PC care are instalat un modem. Aceasta retea permite transferul de date intre utilizatori prin diferite servicii, sau descarcarea de programe, filme, muzica, jocuri de pe un server.

12.Placa de retea

Este o placuta asemanatoare modemului, dar care permite transferul de date intre utilizatorii dintr-o anumita zona care folosesc acest serviciu, are un continut sarac de date, dar permite transferuri de mare viteza 10-100MB/s.

Holdunu Cristian Scoala generala Nr 1 Ticleni Clasa a VIII-a B