Budowa komputera

Obudowa – skrzynia, wewnątrz której zamontowany jest zasilacz, wentylator chłodzący oraz podzespoły komputera, które wymienię i opisze poniżej. Obudowy różnią się od siebie rozmiarami i kształtem:

1. Tower – (Stojąca) – istnieją trzy rodzaje tych obudów różniące się między sobą wysokością, a więc i pojemnością:
- Mini-tower – najmniejsza, można zainstalować dwa małe napędy, np. napęd dyskietek 3,5” i dwa duże, np. napędy CD-ROM.
- Midi-tower – jest nieco wyższa i zazwyczaj pozwala na zamontowanie z przodu trzech napędów dużych i dwóch małych
- .Big-tower – największa, ma pięć miejsc na duże napędy i zwykle dwa na małe. W środku jest sporo miejsca na zamontowanie dodatkowych dysków twardych. Rzadko spotykana w zastosowaniach domowych. Służy ona raczej do konstrukcji serwerów.
2. Desktop - (Płaska) – skonstruowana w taki sposób, aby było można na niej postawić monitor. Zwykle obudowy te mają mało miejsca na dodatkowe urządzenia, takie jak np. nagrywarka CD-RW. W firmowych komputerach dodatkowych miejsc z przodu obudowy nie ma w ogóle, przez co nie można ich rozbudować.

Z pośród elementów składowych komputera (znajdujących się w obudowie) należy wymienić:
Mikroprocesor.
Płyta główna.
Pamięć operacyjna (RAM).
Dysk twardy.
Napęd dyskietek.
Napęd (CD-ROM, DVD-ROM) oraz nagrywarka (CD-RW, DVD-RW) przeważnie jedno z tych urządzeń.
Karty rozszerzeń: graficzna, dźwiękowa, (ewentualnie inne – stosownie do potrzeb).
Modem

Mikroprocesor, zwany również procesorem – jest to układ scalony, który wykonuje zadania zlecone komputerowi-jego rolę można porównać do mózgu człowieka. Procesor nadzoruje i synchronizuje prace wszystkich urządzeń w komputerze. Jest kilka charakterystycznych cech, które odróżniają procesory od siebie: architektura (CISC - starszej generacji, wyposażone w pełen zestaw instrukcji lub RISC – najnowocześniejsze i najbardziej wydajne, ze zredukowanym zestawem instrukcji), liczba bitów przetwarzanych w jednym cyklu, częstotliwość taktowania podawana w Mhz. Procesor montuje się na płycie głównej w specjalnym gnieździe zwanym socket. Cechą procesora jest to, iż w czasie pracy wytwarza dużą ilość ciepła i dlatego należy zamontować na nim wentylator, który to ciepło odprowadzi.

Płyta główna – najczęściej prostokątna płyta stanowiąca podłoże, na którym umieszcza się układy elektroniczne komputera, takie jak procesor, pamięć RAM czy karty rozszerzeń. Na współczesnych płytach głównych zintegrowane są wszystkie standardowe interfejsy komputera, od portów szeregowych i równoległych po USB. Poza tym należałoby wyróżnić:
- Kontroler – układ scalony, który, dba o komunikację między urządzeniami znajdującymi się poza obrębem płyty głównej.
- Chipset – kontroluje przepływ danych (bitów) pomiędzy poszczególnymi podzespołami podłączonymi do płyty głównej.
- Pamięć ROM – pamięć jedynie do odczytu, podtrzymywana długowieczną baterią zamontowaną również na płycie głównej. W pamięci ROM zapisane są standardowe (fabryczne) ustawienia Biosu (testuje sprzęt po włączeniu komputera, uruchamia system operacyjny, kontroluje transfer danych pomiędzy komponentami takimi jak dysk twardy, procesor czy napęd CD-ROM).
- Gniazda – po przez które podłączamy do płyty głównej elementy naszego komputera.

Pamięć operacyjna RAM – pamięć o dostępie bezpośrednim lub swobodnym, do której komputer ładuje aktualnie używane dane tak, aby były one błyskawicznie dostępne dla procesora. Obecnie wyróżniamy dwa rodzaje pamięci RAM:
- SDRAM – rodzaj szybkiej synchronicznej pamięci RAM, o bardzo krótkim czasie dostępu (nawet 5,5 ns) stosowana w komputerach zarówno jako pamięć RAM, jak i pamięć do kart graficznych. Montuje się ją na płycie głównej w postaci modułów DIMM (jest to płytka drukowana, na której umieszczone są układy scalone).
- DDR-SDRAM – skrótowo nazywane pamięciami DDR charakteryzuje się dwukrotnie większą szybkością działania niż tradycyjne moduły SDRAM.
W przeciwieństwie od pamięci ROM pamięć RAM do funkcjonowania potrzebuje stałego źródła zasilania, co wiąże się z tym, iż po wyłączeniu komputera dane w niej zawarte giną.

Dysk twardy - element komputera służący do trwałego przechowywania danych (zostają one na nim również po wyłączeniu komputera). We wnętrzu dysku twardego znajdują się talerze (w większości dysków od dwóch do ośmiu), pokryte materiałem magnetycznym, nad którymi umieszczone są głowice zapisujące i odczytujące dane. Talerze wirują z prędkością tysięcy obrotów na minutę, dzięki czemu czas dostępu do informacji jest krótki, a szybkość transferu danych wysoka. Dużą zaletą twardych dysków jest ich duża pojemność liczona w gigabajtach

Napęd dyskietek – urządzenie elektromechaniczne, które może odczytywać i zapisywać dane na dyskietkach magnetycznych. Obecnie stosowane napędy to napędy dyskietek 3,5-calowych, mogących pomieścić 1,44 Mb danych.

Napęd CD-ROM – umożliwia komputerowi odczytywanie płyt CD-ROM, CD, CD-R i CD-RW. Podczas odczytu na dysk znajdujący się w napędzie CD-ROM pada światło lasera. Informacje o odbiciu lub nie odbiciu światła lasera są przekazywane do komputera w postaci jedynki i zera, tworząc bity danych. Czas dostępu do informacji w typowych napędach CD-ROM wynosi 90-120 ms, czyli jest ok. 10 razy dłuższy niż dla dysków twardych. Prędkość odczytu określa się jako wielokrotność prędkości pierwszego napędu tego typu (oznaczonej jako x1) 150kB/s. Tak, więc napęd CD-ROMx50 powinien odczytywać dane z maksymalną szybkością transferu 7,3MB/s.

Napęd DVD-ROM – umożliwia komputerowi odczytywanie płyt DVD i DVD-ROM, a także zwykłych płyt CD-ROM, CD, CD-R i CD-RW. Zasada działania napędu jest taka sama jak napędu CD-ROM, różnica polega na wykorzystaniu innego typu lasera. Napędy DVD-ROM działają obecnie z szybkością transferu od 1,3MB/s (x1) do 20,8MB/s (x16). Dla napędu DVD-ROM przyjęto podstawową prędkość odczytu(x1) na poziomie 1,3MB/s.

Nagrywarka CD-RW – spełnia role napędu CD-ROM, oraz dodatkowo może nagrywać płyty CD-R i CD-RW. Nagrywarki CD-RW używają trzech różnych mocy lasera:
- Najwyższej – do zapisu (laser przekształca fragment powierzchni płyty do stanu amorficznego, a więc nieodbijającego światła)
- Średniej – do wymazywania danych ( laser przekształca fragment powierzchni płyty z powrotem do stanu krystalicznego, w którym ta odbija światło)
- Najniższej – do odczytu (Laser nie powoduje zmian strukturalnych powierzchni)

Nagrywarka DVD – urządzenie o funkcjonalności zbliżonej do nagrywarki CD-RW, które może także zapisywać dane, w co najmniej jednym z trzech niekompatybilnych ze sobą standardów nagrywania płyt DVD – DVD-RAM, DVD-R(DVD-RW) i DVD+R(DVD+RW). Obecnie najnowsze nagrywarki DVD nagrywają we wszystkich trzech standardach.

Karty rozszerzeń:
- Karta graficzna – jej zadaniem jest przetwarzanie danych podawanych przez komputer do postaci zrozumiałej dla monitora. Karty graficzne różnią się między sobą szybkością pracy, wielkością pamięci RAM, wyświetlaną rozdzielczością obrazu, liczbą dostępnych kolorów oraz częstotliwością odświeżania. Najnowsze karty graficzne wyposażone są w akceleratory 3D.
- Karta dźwiękowa - pozwalająca na odgrywanie oraz nagrywanie na komputerze dźwięku w formie plików muzycznych, umożliwia także podłączenie do nich głośników, wzmacniacza, mikrofonu oraz urządzeń MIDI. Obecnie większość płyt głównych jest zintegrowana z kartą dźwiękową. Istnieje jednak możliwość zamontowania karty dźwiękowej na płycie głównej dla uzyskania lepszych parametrów przetwarzanego dźwięku niż oferuje to karta zintegrowana z płytą główną.

Modem – urządzenie, które przetwarza cyfrowe dane na postać analogową po to, aby można je przesłać do innego modemu z użyciem standardowej linii telefonicznej. Modem może również zmieniać fale analogowe z powrotem na postać cyfrową i przekazywać je do komputera. Niedogodności tej pozbawione są urządzenia nazwane adapterami ISDN. Produkowane są dwa rodzaje modemów: wewnętrzne i zewnętrzne. Modemy różnią się między sobą poza tym szybkością transmisji – najszybsze z nich pracują z szybkością 56 kaps.. Właśnie po przez zastosowanie modemu mamy dostęp do Internetu.

Na tym zakończe opis głównych elementów komputera, ale aby nasz komputer mógł działać należy zainstalować na początek system operacyjny. Nie będzie jednak to możliwe bez podłączenia do jednostki centralnej dodatkowych urządzeń zewnętrznych dzięki którym będziemy mogli wprowadzać i odcztywać (w różnej postaci - obraz, dźwięk, wydruk) dane.

Urządzenia zewnętrzne możemy podzielić na:
1. Wejściowe
2. Wyjściowe

Spośród urządzeń wejściowych chciałbym wymienić kilka:
Klawiatura
Myszka
Skaner

Klawiatura – Typowa klawiatura składa się z klawiszy maszynowych, odpowiadają one literom, cyfrom i znakom przestankowym, klawiszy funkcyjnych oznaczonych od F1 do F12, klawiszy numerycznych odpowiadających układowi kalkulatora i klawiszy kursora, które służą do przesuwania na ekranie kursora. Klawiatura pozwala na wpisywanie tekstu i liczb. Klawisze specjalne służą do przekazywania poleceń lub do sterowania czynnościami na ekranie monitora. Klawiatura podłączona jest do komputera za pomocą kabla, choć występują również klawiatury komunikujące się z komputerem za pomocą podczerwieni lub drogą radiową.

Myszka – niewielkie urządzenie podłączone za pomocą kabla (nie dotyczy myszek bezprzewodowych) do komputera, które przesuwamy po płaskiej powierzchni w celu uzyskania ruchu kursora na ekranie monitora. Standardowa mysz składa się z plastikowej obudowy kryjącej w sobie wystającą przez otwór w jej podstawie kulkę. Informacje o przesuwie kulki dostarczane są do komputera, gdzie aktywny program na ich podstawie w tym samym czasie przesuwa kursor na ekranie monitora zgodnie z ruchem urządzenia. Obecna mysz wyposażona jest zazwyczaj w dwa przyciski i rolkę:
- Lewy przycisk - znacznie częściej używany i odpowiada za typowe zadania, np. uruchomienie programu, otworzenie folderu.
- Prawy przycisk– używany rzadziej służy zazwyczaj do otwierania menu kontekstowego.
- Rolka – zazwyczaj znajduje się pomiędzy przyciskami, służy do przewijania wielostronicowych dokumentów (np. stron WWW).
Aktualnie na rynku dostępne są myszki, które zamiast kulki posiadają układ optyczny analizujący obraz powierzchni, po której przesuwana jest mysz - nazywamy je myszkami optycznymi. Występują również myszki bezprzewodowe, które przesyłają dane do komputera za pomocą podczerwieni lub drogą radiową

Natomiast z pośród urządzeń wyjściowych można wymienić:
Monitor
Drukarka ••
Głośniki

Monitor - Żaden komputer nie nadaje się do pracy bez monitora czy wyświetlacza. Najczęściej jest to monitor kolorowy, przypominający mały telewizor. Instrukcje dotyczące tego, co ma być wyświetlane na jego ekranie, przekazuje mu zainstalowana w komputerze karta graficzna, która przetwarza je do postaci zrozumiałej dla monitora. Liczba wyświetlanych jednocześnie kolorów zależy od możliwości zainstalowanej w komputerze karty graficznej. Obecnie spotykamy dwa typy monitorów:
- CRT – monitor wyposażony w lampę kineskopową, mają one bardzo dobre parametry wyświetlanego obrazu, ich wadą są jednak spore rozmiary i promieniowanie wytwarzane przez kineskop.
- LCD – monitor wyposażony w wyświetlacz ciekłokrystaliczny. Ze względu na brak kineskopu są one płaskie i zajmują bardzo mało miejsca. Ich jakość obrazu, a szczególnie ostrość jest bardzo dobra. Jeszcze jedną ich zaletą jest mniejsze zmęczenie oczu podczas długotrwałej pracy niż w przypadku monitorów CRT.

Drukarka – spełniają podobną rolę, jak monitory tyle tylko, że tekst jak i grafika pojawiają się nie na ekranie, ale na papierze. Cały proces wygląda, więc, bardzo podobnie: informacje, które mają pojawić się na papierze wysyłane są z komputera do karty drukarki. Tam zostają zmienione w obraz strony, który następnie poprzez drukarkę trafia na papier. Do zastosowań domowych nadaje się albo drukarka atramentowa, albo laserowa. Drukarki atramentowe są tańsze, lecz jednocześnie wolniejsze niż drukarki laserowe. Oba typy zapewniają jednak dość wysoką jakość druku, czasami zbliżoną do jakości czasopism. Zasada działania drukarek atramentowych polega na wytryskiwaniu maleńkich kropel atramentu na papier, przy czym wszystko to odbywa się praktycznie bezgłośnie.
Drukarki laserowe funkcjonują na zasadzie podobnej do kserokopiarki. Strumień lasera zaznacza obraz na metalowym bębnie. W miejscach tych pozostaje sproszkowany atrament, czyli toner. Następnie do bębna dociskany jest papier, z którym toner wiąże się pod wpływem wysokiej temperatury. Drukarki laserowe gwarantują najwyższą jakość i nadają się przede wszystkim do zastosowań graficznych i przygotowywania profesjonalnych publikacji. O jakości drukarki decydują przede wszystkim następujące parametry:
- Możliwość drukowania w kolorze
- Rozdzielczość – liczba podana w dpi, która określa, z jaką dokładnością (wiernością) drukarka może tworzyć wydruki.
- Szybkość wydruku (liczba stron na minutę).

Głośniki – dzięki głośnikom możemy usłyszeć dane z komputera przetworzone przez kartę dźwiękową takie jak: muzykę, dźwięki podczas oglądania filmów, głos naszego rozmówcy przy prowadzeniu rozmowy poprzez Internet i tym podobne.