Elementy systemu komputerowego

C

ELEMENTY SYSTEMU

KOMPUTEROWEGO

Komputery osobiste

Składają się z modułów, głównymi modułami wchodzącymi w skład
komputera są:

• płyta główna,
• procesor,
• pamięci,
• układy wejścia/wyjścia.

Wszystkie wymienione elementy muszą ściśle ze sobą współpracować.
Są one sterowane za pomocą zegara o określonej częstotliwości. Im
częstotliwość zegara jest wyższa, tym szybciej wykonywane są operacje
przez komputer.

Komputer osobisty (PC)

Pozostałe elementy komputera, takie jak:

• karta graficzna (niezintegrowana z płytą główną) ,
• pamięci masowe (dyski, napędy optyczne),
• klawiatura itp.

są urządzeniami zewnętrznymi (peryferyjnymi).

Schemat
blokowy
komputera

Płyta główna

Umieszczony jest na niej procesor, pamięć operacyjna, pamięć stała, układy
wejścia - wyjścia oraz magistrale zintegrowane z płytą główną komputera.
Magistrale służą do przesyłania danych w

postaci znanych ci

bitów.

W komputerze znajdują się trzy rodzaje magistral:

• magistrala danych – przesyła dane pomiędzy urządzeniami komputera;

• magistrala adresowa – wskazuje urządzenia lub komórki pamięci, z których, lub

do których będą przesyłane dane;

• magistrala sterująca – określa, czy dane są zapisywane czy odczytywane z

urządzeń lub komórek pamięci.

Płyta główna

• Dane

są

przesyłane

magistralami

z

określoną

częstotliwością,

nazywaną szybkością transmisji danych. Płyta główna komunikuje się
z urządzeniami zewnętrznymi poprzez wbudowane porty lub karty
rozszerzeń, montowane w odpowiednich gniazdach – slotach.

• Każde urządzenie zewnętrzne musi posiadać swój układ wejścia -

wyjścia.

• Znajdujące się na płycie głównej gniazdo procesora jest przeznaczone

tylko dla procesorów, dla których płyta ta została wykonana. Płyty
główne są produkowane przez różnych producentów. Różnią się one
ilością i rodzajem gniazd kart rozszerzeń.

Płyta
główna

Procesor

• Procesor określany również jako CPU (ang. Central

Processing Unit) jest cyfrowym układem scalonym,
który

pobiera

dane

z

pamięci

(rozkazy

i argumenty rozkazów programu, który wykonuje).
Listę rozkazów, jakie może wykonać procesor
określa jego producent.

• Procesor, który zawarty jest w jednym układzie

scalonym nazywamy mikroprocesorem.

Procesor

Układ

scalony

(ang.

integrated

circuit)

to

zminiaturyzowany układ elektroniczny zawierający w
swym wnętrzu podstawowe elementy elektroniczne,
takie jak:

• tranzystory,
• diody półprzewodnikowe,
• rezystory,
• kondensatory.

Procesor może zawierać nawet kilka miliardów
elementów elektronicznych.

Procesor

• Podstawowym parametrem określającym procesor jest liczba bitów, na

których procesor wykonuje operacje nazywane długością słowa
procesora. Jeśli długość słowa ma 64 bity, to procesor jest 64 bitowy.
Długość słowa procesora jest równa szerokości jego magistrali danych
(liczbie bitów). Od długości słowa procesora zależy m.in. jego moc
obliczeniowa.

Procesor

• Drugim ważnym parametrem procesora jest szybkość, z jaką wykonuje

on rozkazy (częstotliwość taktowania). Szybkość ta jest podawana w
GHz (Giga Hercach, 1GHz = 1000 000 000 Hz). Procesor, ze względu na
swoją budowę, może wykonywać tylko jedną czynność na raz.
W wyniku rozwoju technologii zaczęto produkować procesory
wielordzeniowe tzn. takie, które mogą wykonywać tyle rozkazów
(czynności) równocześnie ile mają rdzeni. Takie procesory są nazywane
wielopotokowymi. Obecnie procesory stosowane w komputerach
osobistych zawierają do 8 rdzeni.

Pamięć operacyjna

Pamięć komputera składa się z dwóch rodzajów pamięci:

• pamięci stałej ROM, umieszczonej na płycie głównej komputera na

stałe, w której zapisane jest wszystko co komputer „umie” po włączeniu
zasilania,

• operacyjnej RAM, o swobodnym dostępie, w której przechowywane są

nasze programy i dane.

Każda komórka pamięci ma swój unikatowy adres, dzięki któremu
procesor, poprzez magistrale systemu uzyskuje do niej dostęp. Pamięć
operacyjna jest pamięcią ulotną, co oznacza, że po wyłączeniu
zasilania komputera jej zawartość jest skasowana.

Pamięć operacyjna

Pamięć cache instalowana jest w komputerach dla przyspieszenia jego
pracy. Zawartość pamięci RAM jest przepisywana po pamięci cache
umieszczonej wewnątrz procesora lub na zewnątrz, ale tak, aby była
ona dostępna dla procesora z ominięciem magistral systemu.

Pamięci zewnętrzne

Pamięci zewnętrzne są to wszelkiego rodzaju nośniki danych. Do pamięci
zewnętrznych możemy zaliczyć:

• dyski twarde (urządzenia pamięci z krążkami pokrytymi warstwą

magnetyczną),

• nośniki optyczne – płyty CD, DVD, Blu Ray,

• pendrive (urządzenie przenośne zawierające pamięć nieulotną),

• dyski SSD (o podobnej konstrukcji jak pendrive, ale o większej

pojemności, stosowane są w komputerach jako dyski twarde).

Dyski SSD są szybsze oraz droższe niż tradycyjne dyski twarde.

Układy wejścia/wyjścia

Urządzenia te można podzielić na:

• urządzenia jednokierunkowe – tylko wejścia, np. klawiatura;

• urządzenia jednokierunkowe – tylko wyjścia, np. monitor,

• urządzenia dwukierunkowe wejścia/wyjścia/ np. pamięć zewnętrzna.

Gniazda

W komputerach montowane są różne
gniazda służące do podłączania urządzeń
zewnętrznych.

USB- uniwersalny port, który można

wykorzystać

do

podłączenia

do

komputera wielu różnych urządzeń (np.:
drukarki,

kamery

wideo,

aparatu

fotograficznego, telefonu komórkowego,
modemu,

skanera,

klawiatury,

myszki,

przenośnej pamięci). Porty USB występują
w

różnych

wersjach,

oferując

różne

parametry techniczne przesyłania danych.

Gniazda

• PS/2 - port (interfejs) odpowiadający za

komunikację komputera PC z klawiaturą
i myszą.

• RJ-45 - typ złącza stosowany do

komputera z siecią komputerową za
pomocą kabla sieciowego.

Gniazda

• D-SUB (15-bolcowe gniazdo żeńskie) to

podstawowe złącze sygnału wideo, które
służy do podłączenia analogowego
monitora do komputera.

Gniazda

DVI - najczęściej spotykane

w dzisiejszych kartach graficznych
porty cyfrowo – analogowe (DVI-I),
lub tylko cyfrowe (DVI-D) służące do
podłączenia monitorów LCD (kablem

DVI); mogą również służyć do

podłączenia monitorów

analogowych CRT, jeżeli zostanie

dodatkowo zastosowana
przejściówka DVI do D-SUB.

Gniazda

HDMI - multimedialne złącze stosowane
nie

tylko

w

kartach

graficznych

komputerów,

ale

szeroko

wykorzystywane w wielu urządzeniach
codziennego użytku.

Słowniczek

• Częstotliwość odświeżania monitora mówi o tym, ile razy w ciągu 1 sekundy na

ekranie monitora pojawia się nowy obraz.

• Hercjest to jednostka częstotliwości określająca, ile razy dane zdarzenie następuje w

ciągu 1 sekundy.

• Bit to najmniejsza ilość informacji, która może przyjąć tylko jedną z dwóch wartości: 0

lub 1.

• Częstotliwość taktowania procesorato szybkość, z jaką procesor wykonuje rozkazy–

ilość operacji na sekundę.

Ćwiczenie

Utwórz w dokumencie tekstowym/ zeszycie tabelkę jak na przykładzie.
Przyporządkuj do wymienionych trzech grup urządzenia: skaner / klawiatura / głośniki /
karta dźwiękowa / aparat fotograficzny / napęd optyczny / dżojstik / mikrofon / kamera
internetowa / mysz / dysk twardy/ drukarka/ monitor.

urządzenia wejścia

urządzenia wyjścia

urządzenia wejścia/wyjścia

Ćwiczenie 2

• https://wordwall.net/pl/resource/443951

• https://wordwall.net/pl/resource/60481752