Informatika | Középiskola » Az IBM PC rendszerű számítógépek felépítése alkatrészeik szerint

1/A osztály INFORMATIKA 1 Az IBM PC rendszerű számítógépek felépítése alkatrészeik szerint A számítógép elemeit funkcionális egységekre bontják. A különböző feladatokat végző áramköröket külön-külön építik be a rendszerbe. Ezáltal a számítógép könnyen szerelhetővé, bővíthetővé válik. Az IBM PC rendszerű gépek fejlődése PC/XT (XT - eXTended)  8 bites rendszer, 640 kB memória  hajlékony- és merevlemez  DOS operációs rendszer PC/AT (AT - Advanced Technology)  16 bites adatbusz  akkumulátor + CMOS memória (Lehetővé válik a dátum, az idő és bizonyos rendszerbeállítások tárolása A későbbi típusokat a CPU számjelölésével illetve megnevezésével jelöljük (pl. 386, 486, Pentium) Az IBM PC fő alkatrészei, építőelemei 1. Számítógép ház 2. Tápegység 3. Alaplap Az alaplapon elhelyezett alkatrészek illetve eszközök:  Processzor foglalat - Processzor,  Matematikai processzor foglalat -

Matematikai processzor (Ha nincs beépítve a CPU-ba),  Memória csatlakozó - Memória,  Cache memória,  Csatlakozó sínek,  Beépített periféria csatlakozók,  Akkumulátor,  BIOS-ROM,  Tápellátás csatlakozója. 4. Illesztőkártyák  Háttértárolókat vezérlő kártya,  Monitor-vezérlő kártya,  Egyéb Bemeneti/Kimeneti eszközöket vezérlő kártyák. 5. Háttértárolók  Hajlékonylemezes egységek,  Merevlemezes egységek,  CD-ROM,  Szalagos meghajtó stb. 1/A osztály INFORMATIKA 2 6. Perifériák  Monitor,  Billentyűzet,  Egér,  Nyomtató,  Rajzgép,  Lapolvasó stb. A számítógép házak Kialakítás:  Slim - fekvő, alacsony kivitel,  Baby - fekvő, magasabb kivitel,  Torony - álló kialakítás,  Hordozható - Laptop vagy Notebook. A házakon található kezelőszervek:  Power - a számítógép bekapcsoló gombja,  Reset - a gép újraindításához,  Turbo - a

processzor órajele állítható két fokozatban,  Key Lock - kulccsal működő kapcsoló a billentyűzet lezárásához. Kijelzők:  Power Led (zöld) - a számítógép bekapcsolt állapotát jelzi,  Turbo Led (narancs) - a gyorsabb üzemmódot jelenti,  HDD Led (piros) - a merevlemez aktív állapotát jelzi,  Számkijelző - a processzor órajelét mutatja (egyénileg állítható). Tápegységek A számítógép áramellátását biztosítják. Általában 200 W teljesítményűek A hálózati 220 V-os illetve 110 V-os feszültségből 5 V és 12 V feszültséget állítanak elő. A hűtést beépített ventillátor biztosítja A tápegységeken található csatlakozók:  alaplaphoz,  háttértárolókhoz,  monitorhoz (a tápegység hátlapján). Szünetmentes tápegységek: A számítógép nem közvetlenül kapcsolódik a villamos hálózatra, hanem a szünetmentes áramforráson keresztül. Áramkimaradás esetén a szünetmentes áramforrás a

beépített akkumulátora segítségével adott ideig biztosítja a számítógép áramellátását. Így a végzett munka elmenthető és a gép szabályosan kikapcsolható, ezáltal elkerülhető az adatvesztés illetve a programok megsérülése. 1/A osztály INFORMATIKA 3 A központi egység (CPU) Kezdetben a processzorokat kizárólag az INTEL cég gyártotta. Ma már sok gyártó készít processzorokat (pl. AMD, Cyrix, IBM, Texas Instruments) A processzorok alaptípusainak jelölése: 8088, 80286, 80386, 80486, Pentium, Pentium MMX, Pentium Pro, Pentium II. Az integrált áramkörök illetve processzorok tokozása: A tokozást a kivezetések elrendezése alapján különböztetjük meg:  DIP (Dual In-line Package) - A téglalap alakú áramkör két oldalán helyezkednek el a kivezetések. (kétsoros kivezetés)  QFP (Quad FlatPack) vagy PLCC (Plastic Leaded Chip Carier) - Az áramkör négyzet alakú és mind a négy oldalán vannak kivezetések.  PGA (Pin-Grid

Array) - A kivezetések a processzor alján, mátrix-szerűen helyezkednek el. A processzorok hűtése: A processzorok sebességének növekedése a nagyobb hőfejlődést jelentette, ezért meg kellett oldani a hűtést. Lehetőségek:  műanyag tok helyett kerámia,  hűtőbordák felszerelése a chip-re,  hűtő ventillátor alkalmazása. A processzorok alaptípusainak főbb jellemzői: 8088 - XT gépek  a belsejében 16 bites , kívülről 8 bites adatbusz,  működési frekvencia (órajel):4,77 MHz - 33 MHz. 80286 - AT gépek  16 bites külső és belső adatvezeték,  PLCC vagy PGA tokozás. 80386 SX (S - Single)  16 bites külső, 32 bites belső adatbusz 80386 DX (D - Double)  32 bites külső és belső adatbusz 80386 SL (SL - Single Low power)  alacsony fogyasztású SX processzor 80386 SLC (C - Cache)  gyorsító (Cache) memóriával ellátott SL processzor Matematika társprocesszor (kooprocesszor) A matematikai műveleteket a CPU

közreműködése nélkül képes nagy sebességgel végrehajtani, ezáltal növeli a gép hatékonyságát. Jelölésük: 8087, 80287, 80387, 80487 A matematikai processzornak akkor van jelentősége ha nagy mennyiségű számítást kell elvégezni. (pl CAD programok) 1/A osztály INFORMATIKA 4 80486 SX  32 bites adatvezeték,  a matematikai processzor (80487) külön illeszthető a rendszerbe az alaplapon elhelyezett külön foglalat segítségével. 80486 DX  a matematikai processzor beépítésre került a központi egység tokjába,  8 kB belső gyorsító memória (Cache). Pentium (80586)  64 bites adatvezeték,  beépített matematikai társprocesszor,  16 kB belső Cache memória. Pentium PRO  megnövelt órajel frekvencia,  a processzor belül egyszerű utasításokra bontja le az eredeti x86-os utasításokat (így gyorsabb a végrehajtás),  a Pentium-tól eltérő tokozás. Pentium MMX  kibővített utasításkészletű processzor,

 multimédiás alkalmazások támogatása, futásuk gyorsítása. Pentium II.  Pentium Pro és MMX tulajdonságok,  magas belső órajel frekvencia (233-300 MHz),  új tokozás (Single Edge Contact Cardridge)  a processzor egy egyélű csatlakozósorral csatlakozik az alaplaphoz. Memóriák A műveletek lebonyolításához utasításokra, adatokra is szükség van, és a számítások eredményeit is el kell helyezni valahol. A tárolóhely a számítógép memóriája. Az alábbi memória típusokat különböztetjük meg:  RAM (Random Access Memory  Véletlen elérésű memória) A RAM egy írható/olvasható memóriatípus, melyben a programjaink és adataink helyezkednek el munka közben. Ha a program hosszabb, mint a rendelkezésre álló memória, akkor az nem fog működni. A RAM gyorsaságára jellemző a 6070 ns (nanosecundum) adatelérési idő Kikapcsoláskor az adatok törlődnek  ROM (Read Only Memory  Csak olvasható memória) Szükség van

olyan memóriára, amely nem felejt, és kikapcsolás után is megőrzi a tartalmát. Ilyen memória tartalmazza azt a programot is, amely keresi és elindítja a rendszer betöltését (BIOS  Basic Input Output System). Ennek a memóriának nem lehet törölni a tartalmát. 1/A osztály INFORMATIKA 5 Cache memória A 386-os gépektől kezdődően ún. cache-memóriát is építenek az alaplapra A cache egy kis kapacitású (16 KB-1024 KB) gyors RAM (átlagos elérési idejük 10-20 ns). A cache úgynevezett szegmensekre (tartományokra) van osztva A szegmensek egy memóriaterület adatain kívül az első adat címét is tárolják, és nyilvántartják a hozzáférések gyakoriságát vagy a legutolsó hozzáférés idejét. Ha a processzor egy memória rekeszt címez, akkor először a cache memóriát vizsgálja meg, ha itt van a keresett adat akkor innen olvassa ki. Ha itt nincs egyik rekeszben sem, csak akkor fordul a viszonylag lassú RAM-hoz. A legrégebben vagy

legkevesebbet használt szegmensbe tölti be a keresett adat címétől kezdődő, egy szegmens méretének megfelelő RAM tartomány adatait. A 486-os processzoroktól kezdve van belső (processzoron belüli  elsődleges cache) és külső (alaplapra szerelt  másodlagos cache) cache. Csatlakozó sínek  8 bites csatolósín  ISA  EISA  VESA  PCI Háttértárolók A háttértárolók programjaink, adataink tárolására alkalmas eszköz, melyek különböző formában jelennek meg, a tárolási cél jellegének megfelelően. A háttértárolók fajtái:  hajlékonylemezes meghajtó (floppy  Floppy Disk Drive  FDD) Gépek közti gyors, de kis mennyiségű adatátvitelre alkalmas.  5,25"-os floppy meghajtó (360 KB; 1,2 MB tároló-kapacitású),  3,5"-os floppy meghajtó (720 KB; 1,44 MB; 2,88 MB tároló-kapacitású).  merevlemezes meghajtó (winchester  Hard Disk Drive  HDD) Nagyobb mennyiségű program és/vagy adat

tárolására és futtatására alkalmas, kapacitása 10 MB-tól több GigaByte-ig terjedhet. A végrehajtási és adatelérési ideje töredéke a floppy meghajtókénak. A meghajtóban levő lemez felületén forgáskor a levegő megtapad, így a kialakult légpárnán az író/olvasó fej "úszik". Az így felemelkedő fej mikrométeres távolságban lebeg a lemez felett. Ez a távolság akkora, hogy egy porszem már beszorulna a fej és a lemez közé, ami rövid időn belül tönkretenné a meghajtót. Működő gépeket ezért nem szabad mozgatni valamint az asztal csapkodása sem megengedhető ! A meghajtóra vonatkozóan az alábbi vezérlési módokat különböztetjük meg:  MFM -es (ma már nem használatos),  AT buszos,  SCSI vezérlésű. 1/A osztály INFORMATIKA 6  CD-ROM meghajtó A CD-ROM a csak olvasható kompaktlemezes meghajtó angol rövidítése. Az adatok csak olvashatók, semmilyen formában nem módosíthatók. Előnye a

nagymennyiségű adattárolás. Egy CD lemezre kb 650 MB adat fér el, ami 170000 nyomtatott oldalnak felel meg. Kedvelt felhasználási terület a multimédiás alkalmazások (hang, kép). A CD meghajtók sebességét egy szorzószámmal jelölik (pl.: 12X = tizenkétszeres), ami viszonyítás az egyszeres sebességűhöz képest. 12X felett különböző mechanikai problémák miatt már nem egyenes arányban növekszik a sebesség a szorzószámmal. Csatlakozási felület lehet:  AT buszos,  SCSI vezérlésű.  ZIP drive-ok A floppy meghajtókhoz hasonló, de nagyobb mennyiségű adat tárolására alkalmas (120 MB). Tudja kezelni a "hagyományos" floppy lemezeket is  STREAMER-ek Szalagos meghajtó, ami a magnókazettához hasonló, nagymennyiségű adat tárolására alkalmas. Biztonsági másolatot szoktak ilyen típusú meghajtóra készíteni. Monitorok A monitorok mint elsődleges kimeneti eszközök fontos szerepet töltenek be a számítógép és az

ember kapcsolatában. A számítógép üzenetei a monitoron jelennek meg. Ergonómiai jellemzők:  villogás-, illetve vibrálásmentesség,  káros sugárzások kibocsátásának minimalizálása,  tükröződésmentesség,  külső fényekből eredő élességromlás csökkentése,  a képernyőre rakódott porréteg által okozott képminőség romlás elkerülése. A káros tulajdonságok csökkentésére szolgálnak a különböző monitorszűrők, amelyek a képernyőre szerelhetők. A korszerű monitorok esetében már nem szükséges a monitorszűrők használata. A monitorok legfontosabb paraméterei:  méret (a képernyő átlójának mérete, pl. 14", 15", 17")  felbontás - karakteres (80x25, 80x43 stb.) - grafikus (320x200, 640x480, 1024x768 stb.)  képpontok közötti távolság (pl. 0,28)  színek száma - monochrom (egyszínű vagy szürkeségi fokozatok megjelenítésére alkalmas) - színes (4 - 16,7 millió szín) 

üzemmód - alfanumerikus (karakteres) - grafikus 1/A osztály INFORMATIKA 7 Monitor szabványok:  CGA (Color Graphics Adapter) - grafikusan 320x200-as felbontás, 4 szín, vagy 640x200-as felbontás, 2 szín - 80x25-ös karakteres felbontás  HGC (Hercules Graphics Card) - 720x348-as felbontás monochrom üzemmódban  HICC (Hercules InColor Card) - 720x348-as felbontás, 16 színnel  EGA (Enhanced Graphics Adapter) - a CGA szabvány továbbfejlesztett változata. - grafikusan 640x350-es felbontás, 16 színnel - 80x25-ös, vagy 80x43-as karakteres felbontás  VGA (Video Graphics Adapter) - 640x480-as grafikus felbontás, 16-256 színnel - 80x25-ös, vagy 80x50-es karakteres üzemmód  SVGA (Super VGA) - 800x600-as vagy 1024x768-as felbontás  XGA (eXtended Graphics Adapter), FGA (Future Graphics Adapter) Nagyobb felbontás (1600x1280), több szín (16,7 millió) A monitor szabványának meg kell egyeznie a számítógépbe helyezett grafikus

illesztőkártya által kezelt szabvánnyal. Billentyűzet (klaviatúra) A billentyűzet az elsődleges beviteli egység. Az XT és az AT gépek billentyűzete eltérő módon kommunikál a számítógéppel, ezért bizonyos billentyűzeteken található egy átkapcsoló amely a számítógép típusának kiválasztására szolgál. A billentyűk száma alapján a billentyűzet lehet 84 (XT), 101, 102 (pl. magyar), 105 (Windows 95) gombos. Ékezetes betűket billentyűzet átdefiniáló program segítségével állíthatunk elő. Ennek hiányában az ALT billentyű lenyomása mellett a jel ASCII kódjának begépelésével írhatunk a billentyűzeten nem szereplő karaktereket. A billentyűzet részei:  alfanumerikus billentyűk (betűk, számok, írásjelek)  segédbillentyűk (Egy másik gombbal együtt lenyomva működnek, ezáltal kibővítik az eredeti billentyűk funkcióit. pl: SHIFT, CTRL, ALT)  vezérlőbillentyűk (ENTER, ESC, BACKSPACE)  kurzormozgató

billentyűk  funkcióbillentyűk (Feladatuk a használt programtól függ. F1 - F12)  numerikus billentyűzet (Számítási műveletekhez. illetve számadatok feldolgozásához használjuk. Bekapcsolása a NUM LOCK billentyűvel történik.) 1/A osztály INFORMATIKA 8 Egér Az egér speciális adatbeviteli eszköz. Az egeret sík felületen mozgatva a képernyőn egy úgynevezett egérkurzor mozog. Az egérkurzorral rá tudunk mutatni a képernyőn egy adott pontra, kiválaszthatunk egy menüt, megnyomhatunk egy nyomógombot stb. A soros porton keresztül csatlakoztatjuk a számítógéphez. Az egér jellemzői közé tartozik a gombok száma (2 vagy 3), a felbontás (legkisebb érzékelhető elmozdulás) és az üzemmód (PC-Mouse - 3 gombos, MS-mouse - 2 gombos). Az egér működtetéséhez egy ún. meghajtóprogramot kell betölteni a számítógép memóriájába. Az egerek csoportosítása működési elvük alapján:  elektromechanikus Egy kb. 20 mm átmérőjű

golyó mozgását érzékeli két, egymáshoz képest 90 fokos szögben elhelyezett görgő. A görgők egy kapcsolószerkezetet periodikusan ki-be kapcsolgatnak és így érzékelik az elmozdulást.  optomechanikus Itt az előbb említett görgők egy-egy perforált tárcsát forgatnak el egy fotókapu előtt. A fénysugár átengedése illetve megszakadása révén érzékeljük a mozgást.  optikai Nincs benne mechanikus alkatrész. Speciális négyzetrácsos alátéten kell dolgozni vele. Mozgatáskor a fénysugár visszaverődését érzékeljük az alátétről. Nyomtatók A nyomtatók feladata, hogy a számítógépben tárolt információkat papíron megjelenítsék. A nyomtatók osztályozása: 1. Egyszerre mekkora részét nyomtatja a dokumentumnak  szeriális nyomtató Egyszerre egy karaktert nyomtat, majd továbbítja a nyomtatómechanizmust a következő pozícióra. (pl mátrixnyomtató, tintasugaras nyomtató)  sornyomtató A memóriában tárol egy sorra

való adatot, és ezt egyszerre nyomtatja ki. Nagy sebesség, nem túl jó minőség. (pl hengeres és láncos nyomtató)  lapnyomtató Egy lap kinyomtatása egy lépésben történik. (pl lézernyomtató) 2. A tinta mechanikus érintkezéssel kerül-e fel a papírra  érintéses A festékszalagon keresztül mechanikai érintkezést hoz létre a papír és a nyomtatószerkezet között. (pl mátrixnyomtató) 1/A osztály INFORMATIKA 9  érintés nélküli Porlasztással, illetve elektrosztatikus úton viszik fel a tintát a papírra. (pl. tintasugaras és lézernyomtatók) 3. Az egyes karaktereket egyben vagy pontokból állítja-e össze  karakternyomtató A karakterek tükörképét teljes egészében megtaláljuk a nyomtatószerkezeten (henger, gömb). Hátránya, hogy a karakterkészlet rögzített  mátrixnyomtató A jeleket pontokból rakja össze. Bármilyen jel kinyomtatható 4. Működési elv alapján  mátrixnyomtató A karaktereket pontokból rakja

össze. A pontokat 9 vagy 24 egymás alatt elhelyezkedő tű hozza létre, amelyek együtt mozognak a papír előtt. A tűk mechanikus érintkezés útján, a festékszalagon keresztül nyomot hagynak a papíron.  tintasugaras nyomtató Tintacseppeket lő a papírra és így a mátrixnyomtatóhoz hasonlóan pontokból rakja össze a karaktereket. A tintacseppeket fúvóka segítségével lövi ki a papírra. A cseppek elektromosan feltöltődnek a porlasztás során és így elektródák között eltéríthetők, irányíthatók.  lézernyomtató A nyomtatandó kép egy elektrosztatikusan feltölthető henger felületén jön létre. A henger fény hatására elektromosan vezetővé válik és így az elektromosan feltöltött festékpor csak bizonyos helyeken tud megtapadni rajta. Így alakul ki a hengeren a megfelelő kép, amit aztán a papírra visznek, majd ráégetnek. A nyomtatókban a papírtovábbítás vagy a papír szélén kialakított perforáció segítségével

vagy gumihengerekkel valósítható meg. A nyomtatók fontos jellemzője a felbontás (dpi = pont/inch) és a nyomtatási sebesség (cps = karakter/másodperc; lpm = sor/perc; lap/perc)