سخت افزار کامپیوتر

دانش آموز SPBGUTD

گروه شماره 1-ED-2 "B"

مرکووا دیمیتری

سن پترزبورگ

مقدمه…………………………………………………….3

پیکربندی کامپیوتر شخصی.......................3

مادربرد…………………………………………………..5

BIOS …………………………………………………………….6

IBM کامپیوتر و اصل معماری باز………………….8

معرفی

امروزه تصور اینکه بتوانید بدون رایانه کار کنید دشوار است. اما چندی پیش، تا اوایل دهه 70، رایانه ها در دسترس دایره بسیار محدودی از متخصصان بودند و استفاده از آنها، به عنوان یک قاعده، محرمانه باقی می ماند و برای عموم مردم کمتر شناخته شده بود. با این حال، در سال 1971، رویدادی رخ داد که وضعیت را به شدت تغییر داد و با سرعت فوق العاده، کامپیوتر را به یک ابزار کار روزمره برای ده ها میلیون نفر تبدیل کرد. در آن سال بدون شک مهم، که هنوز برای کسی ناشناخته است شرکت اینتلاز یک شهر کوچک آمریکایی با نام زیبای سانتا کلارا (کالیفرنیا)، اولین ریزپردازنده را منتشر کرد. ظهور طبقه جدیدی از سیستم‌های محاسباتی - رایانه‌های شخصی - را مدیون او هستیم که امروزه اساساً توسط همه افراد، از دانش‌آموزان دبستانی و حسابداران گرفته تا دانشمندان و مهندسان کارکشته استفاده می‌شود. این ماشین‌ها که حتی نیمی از سطح یک میز معمولی را اشغال نمی‌کنند، کلاس‌های جدیدی از وظایف را که قبلاً در دسترس بودند (و به دلایل اقتصادی اغلب غیرقابل دسترس بودند - زمان رایانه‌های بزرگ و مینی رایانه‌ها در آن زمان بسیار گران بود فتح می‌کنند. ) فقط به سیستم هایی که صد متر مربع را اشغال نمی کنند. احتمالاً قبلاً هرگز شخصی ابزاری با چنین قدرت عظیمی در چنین ابعاد میکروسکوپی در دست نداشته است.

یک رایانه شخصی دو مزیت مهم نسبت به سایر انواع رایانه ها دارد: کنترل های نسبتاً ساده ای دارد و می تواند کلاس نسبتاً گسترده ای از مشکلات را حل کند.

اگر قبلاً فقط برنامه نویسان حرفه ای می توانستند روی رایانه کار کنند (تقریباً برای هر کاری که باید برنامه خود را ایجاد می کردند)، اکنون وضعیت به طور اساسی تغییر کرده است. در حال حاضر ده ها هزار برنامه در تمامی زمینه های دانشی تدوین شده است. ده ها میلیون کاربر واجد شرایط با آنها کار می کنند.

طبق آمار رایج ترین و مورد استفاده ترین برنامه ها سیستم عامل و ویرایشگرهای متن.

آگاهی از ویژگی های دستگاه های رایانه ای به کاربر واجد شرایط کمک می کند تا پیکربندی بهینه رایانه شخصی را برای حل یک مشکل عملی معین انتخاب کند.

پیکربندی کامپیوتر شخصی

کامپیوترهای شخصی آنهایی هستند که تنها توسط یک کاربر در یک زمان قابل استفاده هستند. کامپیوترهای شخصی فقط یکی دارند محل کار.

اصطلاح "پیکربندی" یک کامپیوتر به لیستی از دستگاه های موجود در ترکیب آن اشاره دارد.

مطابق با اصل معماری باز، سخت افزار کامپیوتر (Hardware) می تواند بسیار متفاوت باشد. اما هر رایانه شخصی دارای مجموعه ای اجباری و اضافی از دستگاه ها است.

مجموعه وسایل مورد نیاز:

· مانیتور - دستگاهی برای خروجی متن و اطلاعات گرافیکی.

· صفحه کلید - دستگاهی برای وارد کردن اطلاعات متنی.

· واحد سیستم - انجمن مقدار زیاددستگاه های مختلف کامپیوتری

واحد سیستم شامل تمام اجزای الکترونیکی کامپیوتر است. جزئیات اصلی واحد سیستمهستند:

· پردازنده اصلی ترین وسیله کامپیوتری برای کنترل و انجام محاسبات است.

· مادربرد وسیله ای برای نصب سایر دستگاه های کامپیوتری داخلی بر روی آن است.

· حافظه با دسترسی تصادفی (RAM) وسیله ای است برای ذخیره برنامه ها و داده ها در حالی که آنها در رایانه در حال اجرا هستند.

· حافظه فقط خواندنی (ROM) وسیله ای است برای ذخیره دائمی برخی از آنها برنامه های ویژهو داده ها

· حافظه کش - حافظه فوق العاده سریع برای ذخیره سازی اطلاعات مهم.

· Coprocessor - دستگاهی برای انجام عملیات ممیز شناور.

· کارت ویدیو دستگاهی است که خروجی اطلاعات را به مانیتور ارائه می دهد.

· فلاپی درایو - وسیله ای برای ذخیره و انتقال اطلاعات بین رایانه های شخصی.

· هارد دیسک اصلی ترین وسیله برای ذخیره اطلاعات در کامپیوتر است.

· منبع تغذیه - وسیله ای برای توزیع انرژی الکتریکی بین سایر دستگاه های رایانه ای.

· کنترلرها و اتوبوس - طراحی شده برای انتقال اطلاعات بین دستگاه های PC داخلی.

· پورت های سریال و موازی - طراحی شده برای اتصال دستگاه های اضافی خارجی به کامپیوتر.

· کیس - طراحی شده برای محافظت از مادربرد و دستگاه های داخلیکامپیوتر از آسیب

دستگاه های اضافیقابل اتصال به کامپیوتر:

· چاپگر - طراحی شده برای خروجی متن و اطلاعات گرافیکی بر روی کاغذ.

· درایو CD (CD ROM) - برای کار با سی دی.

· درایوهای DVD دستگاه های مدرنی برای کار با رسانه های ذخیره سازی تا 17 گیگابایت هستند.

· کارت صدا - دستگاهی برای کار با اطلاعات صدا.

· ماوس - دستکاری کننده برای وارد کردن اطلاعات به رایانه.

· جوی استیک - دستکاری کننده برای انتقال اطلاعات مربوط به حرکت به کامپیوتر.

· تبلت - دستگاهی برای کار با گرافیک کامپیوتری.

· تیونر تلویزیون وسیله ای است که به رایانه امکان دریافت و نمایش برنامه های تلویزیونی را می دهد.

· بلندگوها وسایل خارجی برای بازتولید صداها هستند.

· مودم فکس - وسیله ای برای ارتباط بین رایانه ها از طریق خط تلفن.

· پلاتر وسیله ای برای ترسیم نقاشی روی کاغذ است.

· اسکنر - برای وارد کردن تصاویر گرافیکی به کامپیوتر.

· درایوهای نوار - دستگاه هایی برای پشتیبان گیری از داده ها بر روی نوار مغناطیسی.

· منبع منبع تغذیه اضطراری- دستگاهی برای محافظت از رایانه شما در برابر قطع برق.

· درایو برای درایوهای قابل جابجایی- دستگاه هایی که در آینده جایگزین درایوهای فلاپی می شوند.

· شتاب دهنده گرافیک - دستگاهی برای تسریع پردازش و خروجی گرافیک سه بعدی.

و خیلی بیشتر...

برای نشان دادن پیکربندی یک رایانه شخصی خاص، از رکوردهای نوع استاندارد استفاده می شود. بیایید با یک مثال به آن نگاه کنیم:

Pentium II - 333/ 64 Sdram / 3.1Gb / ATI 3D Char 4 Mb / Mini / CD ROM 24X + SB 16 ESS68

پس این چه نوع کامپیوتری است؟ ابتدا نوع پردازنده نوشته شده است - Pentium II با فرکانس کلاک 333 مگاهرتز. حجم و نوع آن در زیر نشان داده شده است. حافظه دسترسی تصادفی- 64 مگابایت رایانه شخصی دارای هارد دیسک داخلی با ظرفیت 3.1 گیگابایت است. استفاده شده کارت گرافیک ATI 3D Char با 4 مگابایت حافظه ویدئویی، کارت گرافیک برای کار با گرافیک 3D 3D بهینه شده است. کیس MiniTower. این کامپیوتر همچنین شامل یک درایو سی دی 24 سرعته و یک درایو ساده است کارت صدابلستر صدا. که در پیکربندی استانداردرایانه همیشه دارای یک درایو فلاپی 3.5 اینچی است، بنابراین در ورودی نشان داده نشده است. یک ماوس نیز به صورت استاندارد موجود است. اما مانیتور همراه با این کیت فروخته نمی شود. باید جداگانه خریداری شود. کل کل - این کامپیوتردارای حداقل پیکربندی استاندارد برای استفاده در دفتر و خانه در بهار 1999.

مادربرد

مادربرد برد اصلی کامپیوتر است، زیرا اینجا جایی است که همه چیز متصل است دستگاه های کامپیوتریمثلا پردازنده، کارت صدا و غیره

مادربردها بر اساس مجموعه ای از تراشه های مخصوص به نام چیپ ست مونتاژ می شوند که بسته به نوع پردازنده در حال نصب، لازم است از چیپ ست های مختلفی استفاده شود و در نتیجه به دست آید. مادربردها انواع متفاوت.

بنابراین، برای 486 پردازنده، نوع خاصی از 486 مادربرد وجود داشت. برای پردازنده های پنتیوم از دو نوع برد استفاده شد: اولی برای پردازنده هایی با فرکانس کلاک 60 و 66 مگاهرتز و دومی برای بقیه. برای انواع بعدی پردازنده ها نیز استفاده از مادربردهای مناسب ضروری است. بنابراین، به عنوان مثال، برای پردازنده سلروناز یک برد مبتنی بر چیپست 443EX استفاده شده است.

Asustek محبوب ترین سازنده مادربرد در روسیه محسوب می شود. اگرچه در عمل امکان استفاده از کامپیوتر با مادربردتولید کنندگان مختلف به عنوان مثال، A-Bit، A-Trend، Giga - Byte و دیگران.

آخرین پیشرفت در مادربردهای دسکتاپ، فناوری NLX است و ممکن است در آینده نزدیک فناوری پیشرو باشد. تابلوهای این استاندارد در نگاه اول شبیه تابلوهای LPX هستند، اما در واقع به طور قابل توجهی بهبود یافته اند. اگر جدیدترین پردازنده ها به دلیل اندازه بزرگتر و افزایش اتلاف گرما بر روی بردهای LPX قابل نصب نباشند، پس این مشکلات در توسعه NLX کاملاً برطرف شده است. اینها مزایای اصلی این استاندارد جدید نسبت به سایرین است.

پشتیبانی از فناوری های مدرن پردازندهاین امر به ویژه برای سیستم های دارای پردازنده Pentium II بسیار مهم است، زیرا اندازه بسته Single Edge Contact (یعنی یک کیس با یک ردیف کنتاکت در امتداد محیط) عملاً اجازه نمی دهد این پردازنده روی Baby- نصب شود. بردهای AT و LPX. و اگرچه برخی از تولیدکنندگان مادربرد هنوز سیستم‌های ATX مبتنی بر Pentium II را ارائه می‌کنند، بردهای آنها فقط برای دو کانکتور SIMM 72 پین جا دارد!

انعطاف پذیری نسبت به فناوری های پردازشگر که به سرعت در حال تغییر هستند.اندیشه سیستم های انعطاف پذیربا یک backplane تجسم جدیدی در طراحی بردهای NLX پیدا کرده است که می تواند به سرعت و به راحتی بدون جدا کردن کل سیستم به قطعات نصب شود. اما برخلاف سیستم‌های backplane سنتی، استاندارد جدید NLX از پیشروان صنعت کامپیوتر مانند AST، Digital، Gateway، Hewlett-Packard، IBM، Micron، NEC و دیگران پشتیبانی می‌کند.

سخت افزار و نرم افزار کامپیوتر سخت افزار کامپیوتر - دستگاه ها و
دستگاه های موجود در
کامپیوتر شخصی
(تشکیل پیکربندی آن)
ابزارهای نرم افزاری (نرم افزار
نرم افزار) کامپیوتر - کلیت
برنامه هایی که مدیریت را ارائه می کنند
سخت افزار و اجرا
وظایف پردازش اطلاعات

اقدامات اساسی یک رایانه شخصی با اطلاعات

وارد
رفتار
ذخیره سازی
نتیجه

PC SCHEME

واحدهای اندازه گیری اطلاعات

بیت - کوچکترین واحد اندازه گیری
اندازه یک رقمی پذیرفته می شود
مقدار 0 یا 1
بایت واحد هشت است
ترشحات در نظر گرفته شده برای
رمزگذاری یکی از 256 کاراکتر
01000101
کیلوبایت (KB) = 1024 بایت
مگابایت (MB) = 1024 کیلوبایت
گیگابایت (گیگابایت) = 1024 مگابایت

ظرفیت دستگاه های ذخیره سازی

دیسکت
– 1.44 مگابایت
سی دی
وینچستر
– 650 مگابایت
- 4-40 گیگابایت

پیکربندی اولیه رایانه شخصی

پیکربندی اولیه
سخت افزار کامپیوتر:
واحد سیستم؛
نظارت؛
صفحه کلید؛
موش

CPU
(ریزپردازنده) - اساسی
دستگاهی که همه کارها را انجام می دهد
محاسبات Celeron/500، PentiumII/600، Pentium-III/700

اجزای واحد سیستم

برد مادربرد (سیستم):
RAM حافظه کامپیوتر پرسرعت،
ذخیره اطلاعات در
روشن کردن در دسترس
ماژول های نصب شده در
اتصال دهنده های ویژه
حجم پیشنهادی 128 مگابایت

10. اجزای واحد سیستم

سخت
دیسک (هارد دیسک) دستگاه اصلی برای
ذخیره سازی طولانی مدت از بزرگ
آرایه های اطلاعات ظرفیت 440 گیگابایت
درایو دیسک (فلاپی دیسک). سایز 3.5 اینچ
ظرفیت 1.44 مگابایت

11. اجزای واحد سیستم

درایو CD-ROM (دیسک فشرده
حافظه فقط خواندنی) - دائمی
دستگاه حافظه خواندن
سی دی ها ظرفیت 650 مگابایت
CD-Writer - دستگاه ضبط
اطلاعات روی سی دی
DVD (دیسک ویدئوی دیجیتال) –
کار با سی دی
ظروف

12. اجزای واحد سیستم

کارت گرافیک
(آداپتور ویدئو) - برد،
انجام کلیه عملیات
مربوط به کنترل صفحه نمایش
(مانیتور) کامپیوتر
کارت صدا - تخته،
انجام عملیات پردازش
صدا

13. دستگاه های جانبی کامپیوتر

صفحه کلید دستگاه اصلی برای
وارد کردن اطلاعات متنی
چیدمان صفحه کلید - پین کردن نمودار
کاراکترهای الفبای ملی برای
کلیدهای خاص

14. دستگاه های جانبی کامپیوتر

موش
- دستگاه اشاره گر،
در گرافیک استفاده می شود
سیستم های عامل
اقدامات اساسی:
- تثبیت موقعیت؛
- کلیک کنید (چپ یا راست
دکمه)؛
– دوبار کلیک چپ

15. دستگاه های جانبی کامپیوتر

نظارت کنید
- دستگاه خروجی و
ارائه بصری داده ها
ویژگی های اصلی:
– اندازه مورب: 15.17، 19، 21
اینچ
– نرخ فریم: 75 هرتز

16. دستگاه های جانبی کامپیوتر

چاپگر
- دستگاه چاپ برای
نمایش اطلاعات روی کاغذ
حامل
اسکنر – دستگاه فوتوالکترونیک
برای وارد کردن اطلاعات گرافیکی

17. دستگاه های جانبی کامپیوتر

مودم
- دستگاهی که کار می کند
تبدیل داده های کامپیوتری به
سیگنال آنالوگ صوتی برای این منظور
انتقال از طریق خط تلفن و
همچنین تبدیل معکوس

18. طبقه بندی نرم افزار بر اساس هدف

نرم افزار
امنیت
سیستم
برنامه ها
عملیاتی
سیستم های
کاربردی
برنامه ها
سرویس
برنامه ها
(خدمات رفاهی)
ام اس داس
سرویس
دیسک ها
MS Windows
آنتی ویروس
برنامه ها
یونیکس
...
بایگانی ها
...
وسیله
امکانات
توسعه
برنامه ها
کار
با متن
پاسکال
کار
با گرافیک
...
سی

19. برنامه های کاربردی اساسی

کار
با داده های متنی:
- واژه پردازها مایکروسافت وورد
- سیستم های تشخیص متن
(پس از اسکن). FineReader
– سیستم های ترجمه خودکار
از زبانی به زبان دیگر،
فرهنگ لغت الکترونیکی سریع
2000. لینگوو

20. برنامه های کاربردی اساسی

کار با داده های گرافیکی
(گرافیک کامپیوتری):
– سیستم هایی برای ایجاد گرافیک دو بعدی.
فتوشاپ. کورل دراو
– سیستم هایی برای ایجاد گرافیک سه بعدی.
3D-Studio Max
– سیستم های ساخت انیمیشن
تصاویر. ماکرومدیا فلش

21. برنامه های کاربردی اساسی

اسکورت
سخنرانی ها:
- سیستم های آماده سازی ارائه ها
پاورپوینت ام اس
پردازش داده های جدولی:
- صفحات گسترده MS Excel
کار با بانک های اطلاعاتی:
– سیستم های مدیریت پایگاه داده
داده ها. MS Access

22. برنامه های کاربردی اساسی

رفتار
و تجزیه و تحلیل ویژه
داده ها:
- سیستم های پردازش آماری
داده ها. آمار. SPSS
- سیستم های تحلیلی
تبدیل و عددی
محاسبات ریاضیات
– ...

23. برنامه های کاربردی اساسی

شبکه
فن آوری ها:
-پست الکترونیک. MS Outlook
بیان
-WWW MS اینترنت اکسپلورر

24. سیستم عامل. تعریف

سیستم عامل - برنامه،
سازماندهی اعدام بقیه
برنامه ها و تعامل
کاربر با کامپیوتر
سیستم عامل غیر گرافیکی - MS DOS
سیستم عامل گرافیک - MS Windows

25. دستگاه های PC. نام دستگاه

صفحه کلید CON
چاپگر PRN
دستگاه دیسک A: B: (فلاپی دیسک)
C:D: (هارد دیسک)
E: (CD)
ج: ج:
د:

26. فایل. تعریف

فایل – مجموعه ای از داده ها،
داشتن نام خود و
به عنوان یک کل در نظر گرفته شود
مشخصات فایل:
- حجم (بر حسب بایت)؛
- تاریخ ایجاد؛
- زمان خلقت؛
- ویژگی های

27. ساختار نام فایل

نام. پسوند
نام نشان دهنده معنای محتوای فایل است
نمادهای ممنوعه
/\:?*“<>|
گزارش = گزارش
پسوند نوع فایل یا را نشان می دهد
برنامه ای که برای ایجاد استفاده شد
فایل
نمونه هایی از پسوندها:
ppt - ارائه ایجاد شده در MS PowerPoint
doc - فایل ایجاد شده توسط MS Word
bmp - فایل گرافیکی
نام فایل: report.doc
سخنرانی.ppt

28. پوشه. تعریف

پوشه (دایرکتوری، دایرکتوری) - مکان
ذخیره سازی اشیاء (فایل ها و پوشه ها)
مشخصات پوشه:
- تاریخ ایجاد؛
- زمان خلقت؛
- ویژگی های
درخت پوشه - گرافیکی
نمای قرار دادن شی
روی دیسک

29. مثال. Folder Tree OF DISK D:

کاربران
ایوانف
my.txt
پتروف
نامه.دک
my.txt
فایلهای برنامه
WinZip
Wz32.dll
Winzip32.exe
License.txt
Winzip.hlp
D:\
Readme.txt

30. مفاهیم اساسی یک سیستم عامل

پر شده
دنباله مسیر فایل پوشه ها،
جدا شده به واسطه \
مثال. مسیر کامل فایل letter.doc:
D:\Users\Ivanov\
نام کامل فایل - مسیر فایل +
نام فایل کوتاه
مثال. نام کامل فایل letter.doc:
D:\Users\Ivanov\letter.doc

31. قوانین برای تشکیل ساختار فایل دیسک

V
هر پوشه ای ممکن است حاوی
فایل ها و پوشه ها؛
در همان پوشه مجاز نیست
پیدا کردن اشیاء با همان
نام ها
ممکن است در پوشه های مختلف باشد
اشیاء با نام های مشابه؛
سطح تودرتو پوشه نیست
محدود

32. ویژگی های اساسی سیستم های عامل مدرن

چندوظیفه ای:
– امکان همزمان یا
کار متناوب از چندین
برنامه های کاربردی؛
- امکان تبادل اطلاعات بین
برنامه های کاربردی؛
- امکان اتصال
استفاده از منابع کامپیوتری
چندین برنامه

33. ویژگی های اساسی سیستم های عامل مدرن

گرافیک
رابط
نصب و حذف ساده
برنامه های کاربردی
مجموعه تقریبا کامل موجود است
سیستم نرم افزار
راه اندازی و اتصال ساده شده
جدید دستگاه های جانبی

ابزار فنی علوم کامپیوتر

انواع کامپیوتر

در حال حاضر، کامپیوترها از نظر هدف، عملکرد و اندازه متفاوت هستند.

کارایینه تنها با میزان کار پردازنده، بلکه با مقدار حافظه (هرچه حافظه بیشتر باشد، پردازنده سریعتر کار می کند) و مقدار اطلاعات منتقل شده از RAM به پردازنده نیز تعیین می شود. واحد اندازه گیری تعداد عملیات در ثانیه (opers/sec) است.

کلاس های کامپیوتر:

- ابر رایانه- برای انجام محاسبات پیچیده (اغلب محاسبات علمی)، سرعت - تا ده ها میلیارد عملیات در ثانیه، چند پردازنده (تا 100 پردازنده به طور همزمان کار می کنند)

- رایانه های بزرگ(فریم های اصلی)

قاب -یک چیز کامل، متشکل از بسیاری از عناصر متصل به هم => یک کامپیوتر بزرگ تعداد زیادی از قطعات را ترکیب می کند.

مورد استفاده برای پردازش حجم زیادی از اطلاعات در بانک ها، شرکت های بزرگ، چند پردازنده، امکان اتصال تا 200 ایستگاه کاری نسبتا مستقل را با استفاده از قابلیت های رایانه های بزرگ فراهم می کند.

- سوپرمینی کامپیوتر– سیستم های چند پردازنده ای و کنترل از راه دور برای شرکت های بزرگ که امکان اتصال حداکثر 200 پایانه را فراهم می کند.

پایانه- محل کار در نظر گرفته شده برای وارد کردن اطلاعات اولیه و به دست آوردن نتایج پردازش آن (به عنوان مثال، اینترنت)

- مینی کامپیوتر- سیستم های کنترل از راه دور تک پردازنده ای برای شرکت های کوچک

- ایستگاه های کاری- برای طراحی به کمک رایانه، برای اتوماسیون آزمایش ها، دارای 1 پردازنده پرسرعت، رم بزرگ، تجهیزات جانبی تخصصی

حاشیه– دستگاه هایی که به کامپیوتر متصل هستند و می توان بدون خاموش کردن آن را جدا کرد.

- میکرو کامپیوتر(کامپیوترهای شخصی) – برای کار فردیکاربران

کامپیوترهای شخصی:

1). کامپیوترهای رومیزی(روی میز) - وزن از 5 تا 10 کیلوگرم، منبع تغذیه از برق

- منشی الکترونیکی(PDA) - وزن کمتر از 700 گرم، منبع تغذیه، مانند دفترچه یادداشت، مجموعه ای از قابلیت ها به شما امکان می دهد متون بنویسید، یک برنامه زمانی وارد کنید، محاسبات ساده را انجام دهید.

- نوت بوک ها(دفتر یادداشت) – وزن 700 گرم – 2.5 کیلوگرم، منبع تغذیه از برق از طریق مبدل ولتاژ، قابلیت های کوچک

2). کامپیوترهای قابل حمل(لپ تاپ) - از نظر قابلیت ها دست کمی از Desk Top ندارند => قیمت بالا، قابل اتصال به باتری، شبکه برق، وزن 2.5-5 کیلوگرم

سخت افزار رایانه

I. ترکیب و ویژگی های دستگاه های اصلی

در رایانه های شخصی می توانیم موارد زیر را تشخیص دهیم:

- واحد مرکزی (سیستم)

- حاشیه

دستگاه های اصلی در واحد مرکزی:

- واحد پردازش مرکزی (CPU)

- حافظه داخلی

CPU– انجام کلیه محاسبات و عملیات منطقی، شامل یک واحد الکترونیکی ویژه، دستگاه های کنترلی است که سایر دستگاه ها را قادر به کار می کند. از طریق CPU تمام اطلاعات پردازش شده عبور می کند.

حافظه داخلی -چندین دستگاه که هر کدام نشان دهنده 1 یا چند ریز مدار هستند.

انواع اصلی حافظه داخلی:

- ثابت(حافظه فقط خواندنی - ROM)

- عملیاتی(رم)

- حافظه کش

- حافظه CMOS

راننده -برنامه ای که دستگاه های ورودی/خروجی را کنترل می کند.

1). رام(ROM - Read Only Memory) - برنامه هایی که از شروع کامپیوتر، ارتباط CPU با سایر دستگاه ها و بررسی عملکرد (تست) قسمت های اصلی رایانه اطمینان می دهند. این برنامه ها هنگام خاموش شدن کامپیوتر از بین نمی روند، آنها فقط خواندنی هستند و در مجموعه ای به نام سیستم ورودی/خروجی پایه (BIOS) ترکیب می شوند، سایر برنامه ها بر اساس برنامه های بایوس کار می کنند. برنامه هایی را ایجاد می کند که هر کدام ویژگی های کنترل هر دستگاه اصلی را شرح می دهد؛ این برنامه ها نامیده می شوند رانندگان

2). رم(RAM - حافظه دسترسی تصادفی) - حافظه دسترسی مستقیم (تصادفی). این فقط برای CPU در نظر گرفته شده است (اطلاعات قرار می گیرند، خوانده می شوند، پردازش می شوند). همه چیز با این حافظه شروع شد (نسبت به حافظه داخلی). طراحی شده برای ذخیره اطلاعات عملیاتی و اغلب در حال تغییر. هنگامی که رایانه خاموش می شود، اطلاعات موجود در RAM ناپدید می شوند - فرار است. واحد ابتدایی حافظه است سلول (ثبت نام). قرار دادن اطلاعات در سلول ها – ثبت اطلاعاتدر حافظه. انتقال اطلاعات از سلول ها به هر دستگاه یا سلول های دیگر – خواندن اطلاعاتاز رم هر سلول از 8 عنصر تشکیل شده است که هر کدام در یکی از دو حالت هستند - 0/1.

3). حافظه کش– قرار گرفتن در جلوی CPU، لازم است سرعت دستگاه های کند را با دستگاه های سریع تر (مثلاً CPU و RAM) مطابقت داد. وجود این حافظه به طور قابل توجهی عملکرد رایانه را در کل افزایش می دهد.

4). حافظه CMOS –برای ذخیره دائمی اطلاعات مربوط به پیکربندی سخت افزار رایانه، این یک ریزمدار است که توسط باتری تغذیه می شود، اطلاعات موجود در آن هنگام خاموش شدن رایانه از بین نمی رود.

دستگاه های جانبی (خارجی) عبارتند از:

- نظارت کنید

- صفحه کلید

- دستگاه های چاپ

- دستگاه های حافظه خارجی

آن ها دستگاه ها I/O، زیرا برای ورودی و خروجی اطلاعات استفاده می شود .

دستگاه های حافظه خارجیبرای ذخیره‌سازی طولانی‌مدت اطلاعات استفاده می‌شوند؛ وقتی خاموش می‌شوند، ذخیره می‌شوند => دستگاه های ذخیره سازی طولانی مدت(DZU).

دستگاه های دیسک در واحد سیستم نصب شده اند. انتقال داده بین اجزای مختلف کامپیوتر با استفاده از به اصطلاح انجام می شود. اتوبوس سیستم( ستون فقرات داده های سیستم ) . در کامپیوتر فقط یکی وجود دارد و آن گروهی از هادی های الکتریکی است.

II. حافظه دیسک

در رایانه های شخصی، درایوهای دیسک (مبتنی بر دیسک) به عنوان دستگاه های ذخیره سازی حافظه استفاده می شود => حافظه اغلب نامیده می شود دیسک.

آنها شامل یک خواننده / نویسنده ( راندن) و محیط ذخیره سازی ( دیسک).

انواع مختلفی از حافظه وجود دارد: رایج ترین آنها دستگاه های ذخیره سازی بر روی فلاپی دیسک های مغناطیسی قابل جابجایی(NGMD)، درایوهای دیسک مغناطیسی سخت غیر قابل جابجایی(HDD) و درایوهای دیسک قابل جابجایی (CD-ROM). دستگاه های دیسک در درجه اول از دیسک استفاده می کنند 2 سایز استاندارد:

3.5`` (فلاپی و هارد دیسک)

5.25`` (CD)

NGMD(FDD - فلاپی دیسک درایو - 3.5``) - سطح پلاستیکی نازک، قسمت نزدیک به مرکز عمدتاً استفاده می شود => ظرفیت نسبتاً کوچک است (≈1.457 مگابایت، ظرفیت حافظه استاندارد 1.44 مگابایت) از دیسک های فلاپی استفاده می شود. برای انتقال اطلاعات از یک کامپیوتر به کامپیوتر دیگر در صورتی که به شبکه متصل نباشند. آنها به شکل یک دیسک 3.5 اینچی، ساخته شده از مواد نرم و انعطاف پذیر با پوشش حساس مغناطیسی، ساخته شده در یک محفظه سخت تولید می شوند.

HDD(HDD - هارد دیسک) - در حین تولید، استحکام بیشتری حاصل می شود؛ این دستگاه 1 بار قابل تعمیر است. این تک است، شامل یک درایو دیسک و چندین دیسک نصب شده در یک محور است. دیسک از آلیاژ آلومینیوم با پوشش حساس مغناطیسی ساخته شده است. ظرفیت حافظه چنین درایوهایی با ده ها گیگابایت اندازه گیری می شود. آنها در کار فعلی استفاده می شوند زیرا حافظه زیادی دارند و سرعت خواندن/نوشتن اطلاعات بسیار بیشتر از دستگاه های دیگر است.

سی دی رام -برای ظرفیت حافظه فقط خواندنی در نظر گرفته شده - حداقل 600 مگابایت (در حال حاضر استاندارد 650-700 مگابایت است) که برای ذخیره سازی طولانی مدت اطلاعات استفاده می شود.

برای هر دو انعطاف پذیر و دیسکهای سختسطح به عنوان آرایه ای از نقاط واقع روی آنها در نظر گرفته می شود که هر یک می تواند در یکی از دو حالت باشد - 1/0 (روی سطح مغناطیسی - مغناطیسی (1) / مغناطیسی نشده (0)). این نقاط در مسیرها قرار دارند (در سی دی ها یکی به شکل مارپیچ وجود دارد، در نقاط مغناطیسی مسیرهای متمرکز زیادی وجود دارد). در یک سی دی، اطلاعات در 1 سطح قرار دارد، در موارد مغناطیسی از هر دو سطح استفاده می شود. مسیرها را آهنگ می نامند ( آهنگ های).

دیسک های مغناطیسیتعداد آهنگ ها برای دیسک های مختلف متفاوت است، هر یک از آنها در امتداد محیط به قسمت هایی به نام تقسیم می شوند بخش ها. اندازه و مکان سکتورها یکسان است => هر چه از مرکز دورتر باشد، حافظه کمتری مصرف می شود. تعداد سکتورها در تمام مسیرهای تمام سطوح برای یک دیسک خاص، همه سکتورها یکسان است هم اندازه(استاندارد - 512 B = 1 بخش). فلاپی دیسک ها دو سطح دارند؛ درایوهای HDD چندین دیسک => چندین سطح دارند.

تمام مسیرهایی که در فاصله یکسان از مرکز قرار دارند و در سطوح مختلف قرار دارند به اصطلاح را تشکیل می دهند. سیلندر. تمام بخش ها، مسیرها، سطوح و سیلندرها با شروع از 0 شماره گذاری می شوند، مسیر بیرونی در سطح بالایی صفر در نظر گرفته می شود. اطلاعات ابتدا در تمام مسیرهای سیلندر صفر نوشته می شود، سپس به اولین و غیره.

دیسک جدیدبرای نوشتن و خواندن اطلاعات مناسب نیست. برای اینکه آن را برای کار مناسب کنید، باید از یک برنامه ویژه برای اعمال علائم مغناطیسی خاص استفاده کنید که مسیرها را به بخش هایی تقسیم می کند، به عنوان مثال. تولید کردن قالب بندی.

برای ساده تر شدن کار، فضای دیسک هارد به چندین قسمت ثابت تقسیم می شود ( بخش ها). پس از آن، از نظر فیزیکی او باقی می ماند تک دستگاه، اما برای برنامه ها هر بخش یک دستگاه حافظه جداگانه در نظر گرفته می شود. این بخش ها نامیده می شوند درایوهای منطقی. کاربر با آنها مانند دستگاه های حافظه جداگانه کار می کند. همه دستگاه‌های حافظه بلندمدت دارای نام‌هایی از یک حرف لاتین هستند (A، B - درایوهای HDD، C، D، E، F، و غیره - برای دستگاه‌های HDD و CD).

III. واحدهای حافظه اندازه حافظه

حافظه کامپیوتر بر اساس واحدهایی از اطلاعات است که نامیده می شود بایت ها، در هر کدام 8 بیت. یک بیت بسته به حامل اطلاعات متفاوت است (بر روی کاغذ - 0/1، در حافظه داخلی - یک عنصر در یکی از دو حالت، در یک سطح مغناطیسی - یک نقطه (مغناطیسی / غیر مغناطیسی)).

بیت- موقعیت در یک ردیف از بیت (0/1). بایت- 8 بیت => هر بایت می تواند 256 مقدار را بگیرد (2 8 - از 00000000 تا 11111111).

هر اطلاعاتی با ترکیب معینی از بیت ها کدگذاری می شود؛ هر سلول حافظه داخلی مربوط به 1 بایت است که بسته به هدف استفاده (ورودی/خروجی، انتقال از طریق کانال های ارتباطی بین دستگاه ها و غیره) در مجموعه های بزرگتر ترکیب می شود.

یکی از این مجموعه ها به اصطلاح نام دارد. "کلمه ماشین" -چنین مجموعه ای که توسط CPU به طور همزمان پردازش می شود. طول کلمه ماشین برای پردازنده‌های مختلف متفاوت است؛ هر چه طولانی‌تر باشد، کامپیوتر سریع‌تر کار می‌کند.

برای اندازه گیری ظرفیت حافظه، واحدها نامیده می شوند کیلوبایت، مگابایت، گیگابایت. هر واحد حافظه نسبت به قبلی با استفاده از ضریب یکسان تشکیل می شود - 2 10 (=1024) => 1 کیلوبایت = 1024 بایت، 1 مگابایت = 1024 کیلوبایت، 1 گیگابایت = 1024 مگابایت.

طول کلمه ماشین، مقدار RAM، مقدار حافظه نهان، مقدار RSD - یکی از ویژگی های اصلی یک کامپیوترهر چه کلمه ماشین طولانی تر باشد، حجم RAM و حافظه کش بیشتر و عملکرد بالاتری خواهد داشت. هرچه ظرفیت ذخیره سازی بیشتر باشد، اطلاعات بیشتری را می توان در رایانه ذخیره کرد.

وزارت آموزش و پرورش و علوم فدراسیون روسیه

موسسه مهندسی مکانیک سنت پترزبورگ

گروه مهندسی برق و کامپیوتر

و اتوماسیون

سخت افزار

کامپیوتر شخصی

رهنمودها

انجام کارهای آزمایشگاهی و عملی

برای دانش آموزان تمام تخصص ها

سن پترزبورگ

کامپیوتر شخصی - جهانی سیستم فنی. پیکربندی آن (ترکیب تجهیزات) را می توان به طور انعطاف پذیر در صورت نیاز تغییر داد. امروزه مهارت های عملی در استفاده از سخت افزار جزء جدایی ناپذیر استفاده از یک کامپیوتر مدرن است.

این راهنما شامل 5 کار آزمایشگاهی است که برای تسلط بر مواد کلاس های نظری و عملی، مطالعه طراحی یک سیستم کامپیوتری مبتنی بر رایانه سازگار با IBM PC، کسب مهارت در مونتاژ و پیکربندی رایانه شخصی و کار با برنامه های سیستم طراحی شده است.

گردآوری شده توسط Ph.D. V.A. Polyakhova

استاد راهنما - دکترای علوم فنی، پروفسور. V.M. شستاکوف

دانش آموزان زیر در تست و طراحی شرکت کردند:

دودکین A.K.

دستورالعمل های روش شناسی در جلسه این اداره تصویب شد

داوران: Ph.D. Kislov E.N.، Ph.D. رپکین وی.آی.

موسسه مهندسی مکانیک سن پترزبورگ، 2007

V.A. Polyakhova، گردآوری، 2007

1. روش انجام کار آزمایشگاهی……………………………………………………………………………………… p.

1. کار آزمایشگاهی شماره 1: «بررسی اجزای اصلی سخت افزار

نرم افزار رایانه شخصی.…………………………………………………………………………………..p.

3. کار آزمایشگاهی شماره 2: «مطالعه دستگاه های جانبی رایانه شخصی» …………….ص.

4. کار آزمایشگاهی شماره 3: «بررسی ترتیب راه اندازی کامپیوتر»......ص.

5. کار آزمایشگاهی شماره 4: «تحقیق سخت افزار

کامپیوتر خانگی”……………………………………………………………………………………………………………………………………۰۲ ص.

6. کار آزمایشگاهی شماره 5: «مطالعه دستگاه های جانبی PC و

نرم افزار. کار با اسکنر."………………………………..ص.

7. ادبیات…………………………………………………………………….صفحه

روش تکمیل کار آزمایشگاهی.

کار آزمایشگاهی برای تسلط بر مواد کلاس های نظری و عملی، مطالعه ساختار یک سیستم کامپیوتری مبتنی بر رایانه سازگار با IBM PC، کسب مهارت در مونتاژ و پیکربندی رایانه شخصی، و کار با برنامه های سیستم است.

کار آزمایشگاهی انجام شده پذیرش در آزمون (امتحان) می باشد.

کارهای آزمایشگاهی در یک آزمایشگاه ویژه بر روی مدل ها، پایه ها و کامپیوترهای خاص انجام می شود. تعداد مکان های کار توسط معلم گزارش می شود. هنگام انجام کارهای آزمایشگاهی، رعایت قوانین کار در آزمایشگاه ضروری است.

کارایی کار آزمایشگاهیشامل سه مرحله است:

جمع آوری داده ها؛

تهیه گزارش؛

دفاع از کارهای آزمایشگاهی

1. جمع آوری داده ها (طبق دستورالعمل انجام کار).

جمع آوری داده ها به ترتیب زیر انجام می شود:

دستورالعمل های انجام کار مطالعه می شود.

تمام اقدامات در دنباله مشخص شده انجام می شود.

جداول لازم تهیه می شود.

داده ها و نتایج به دست آمده در گزارش وارد می شود.

2. تهیه گزارش.

گزارش به صورت جداگانه توسط هر دانش آموز در برگه های A4 تهیه می شود

گزارش هر اثر باید شامل بخش‌هایی باشد:

- شماره کار آزمایشگاهی؛

عنوان شغلی؛

هدف کار؛

تجهیزات (مورد استفاده در این کار)؛

محل برگزاری (مخاطبان و محل کار)؛

زمان (تاریخ و ساعت تکمیل کار)؛

پیشرفت کار (ارائه سفارشی پیشرفت کار، نتیجه گیری و داده ها در مورد نکات، جداول تکمیل شده).

فضایی برای امضای معلم

3. دفاع از کار آزمایشگاهی

برای دفاع از کار آزمایشگاهی، دانشجو باید:

مطالعه مطالب عملی و نظری با توجه به سوالات دفاعی.

به سؤالات دفاعی و سؤالات اضافی در مورد این موضوع پاسخ دهید.

کار آزمایشگاهی شماره 1

"آموزش اجزای اصلی سخت افزار کامپیوتر"

هدف کار- بررسی ویژگی های معماری سخت افزار رایانه شخصی، طبقه بندی و روش های شناسایی آنها.

مادربرد؛

CPU؛

ماژول های رم؛

اطلاعات اولیه:

یک کامپیوتر شامل سخت افزار داخلی و خارجی است. سخت افزار داخلی در داخل کیس کامپیوتر (واحد سیستم) قرار دارد و سخت افزار خارجی با استفاده از کانکتورهای روی کیس کامپیوتر متصل می شود.

سخت افزار داخلی (ترکیب واحد سیستم)

مادربرد بخشی جدایی ناپذیر از واحد سیستم است که برای ترکیب همه دستگاه های کامپیوتری کار می کند. پردازنده، رم و حافظه دائمی، گذرگاه‌های آدرس و حافظه، کانکتورهایی برای اتصال کنترل‌کننده‌های سخت‌افزار داخلی و چیپ‌ست‌هایی که عملکرد همه سخت‌افزار را سازماندهی می‌کنند، در آن قرار دارد.

پردازنده (CPU) - (می توان آن را "قلب ماشین" نامید) نصب شده روی مادربرد همه عملیات را با اطلاعات انجام می دهد، همه کارها را با سخت افزار و برنامه انجام می دهد. برای افزایش سرعت کامپیوتر برد سیستمیک کوپروسسور قابل نصب است. پردازنده مشترک عملیات خاصی را همزمان با پردازنده انجام می دهد.

ROM (ROM memory) یک دستگاه حافظه فقط خواندنی، جزء مادربرد است که برای ذخیره دائمی اطلاعات مربوط به اجزا و تنظیمات رایانه طراحی شده است.

RAM (حافظه RAM) یک دستگاه حافظه با دسترسی تصادفی، جزئی از مادربرد است که برای ذخیره سازی کوتاه مدت اطلاعات در طول جلسه کاری فعلی طراحی شده است. از نظر ساختاری، به شکل دستگاه های جداگانه نصب شده در کانکتورهای مخصوص روی مادربرد ساخته شده است. دستورات وارد شده به رایانه و اطلاعاتی که پردازش می کند در طول جلسه با رایانه در حافظه باقی می مانند. حافظه مکانی برای ذخیره دائمی اطلاعات نیست. هنگامی که کامپیوتر خاموش است، اطلاعات موجود در حافظه حذف می شود.

هارد دیسک (HDD) - "هارد دیسک"، دستگاهی برای ذخیره سازی طولانی مدتاطلاعات از نظر ساختاری، به عنوان یک دستگاه غیر قابل جابجایی جداگانه که در داخل واحد سیستم قرار دارد، طراحی شده است. هارد دیسک کوچک است ابعاد، قابلیت اطمینان بالاتر، تراکم ضبط بسیار بالا و حجم زیاداطلاعات ذخیره شده در اصطلاح کامپیوتر، هارد درایوهای نصب شده در کامپیوتر را "دیسک ثابت"، "دیسک سخت" یا "هارد دیسک" می نامند.

درایو فلاپی دیسک (FDD) دستگاهی است که برای ذخیره سازی طولانی مدت اطلاعات طراحی شده است. از نظر ساختاری در قالب دو قسمت مختلف ساخته شده است. فلاپی دیسک وسیله ای برای ذخیره اطلاعات است. از نظر ساختاری، فلاپی دیسک به عنوان یک محصول جداگانه ساخته شده است. درایو دیسک وسیله ای برای کار با اطلاعات ذخیره شده روی فلاپی دیسک است. از نظر ساختاری، درایو به عنوان یک دستگاه جداگانه نصب شده در واحد سیستم طراحی شده است.

علاوه بر این، تجهیزات اضافی برای ذخیره اطلاعات استفاده می شود - دستگاهی برای خواندن (نوشتن) اطلاعات دیسک های لیزری(CD ROM، DVD-ROM).

واحد سیستم می تواند چندین درایو سخت و فلاپی نصب شده داشته باشد. برای تشخیص دیسک ها از یکدیگر، نام هایی به آنها اختصاص داده می شود. نام کامل دیسک از یک حرف الفبای لاتین و یک دو نقطه (A: B: C: ...) تشکیل شده است.

سخت افزار خارجی

سخت افزارهای خارجی را می توان به دو گروه بزرگ تقسیم کرد:

دستگاه های ورودی

آنها را می توان به اساسی و اضافی تقسیم کرد. اصلی ترین آنها عبارتند از:

صفحه کلید. یک صفحه کلید استاندارد دارای چندین گروه اصلی کلید است: حروف عددی (برای وارد کردن اعداد و متون)، عملکردی (برای جابجایی از یک نوع کار به نوع دیگر)، کنترل مکان نما روی صفحه نمایش، کنترل های ویژه (برای تغییر رجیسترها و حالت های ورودی). کیبوردها دارند ترتیب استانداردکلیدهایی شبیه به چیدمان کلیدها در ماشین تحریر. اتصال به کامپیوتر با وصل کردن کانکتور صفحه کلید به سوکت روی دیواره پشتی واحد سیستم انجام می شود.

دستکاری کننده موس این مانیپولاتور یک جعبه کوچک با کلیدهای (دو یا سه) است که در بالا و یک توپ در پایین قرار دارد که وقتی "موس" در امتداد یک سطح صاف حرکت می کند می چرخد. مختصات نسبی حرکت دستکاری کننده به کامپیوتر منتقل می شود و برای کنترل حرکت نشانگر اختصاص داده شده ویژه روی صفحه نمایش به نام مکان نما استفاده می شود. دکمه سمت چپ ماوس (عمدتا) برای راه اندازی برنامه ها استفاده می شود، از سمت راست برای فراخوانی عملکردهای خاص یا انجام کارهای خاص استفاده می شود.

اضافی:

اسکنرها دستگاه هایی برای انتقال تصاویر از رسانه هارد به کامپیوتر.

تبلت های گرافیکی دستگاه هایی برای رسم مستقیم تصویر روی صفحه کامپیوتر. معمولاً توسط هنرمندان و طراحان حرفه ای استفاده می شود.

دستگاه های خروجی.

همچنین می توان آنها را به پایه و اضافی تقسیم کرد.

موارد اصلی عبارتند از: - مانیتور.

مانیتور (نمایشگر) دستگاه اصلی نمایش اطلاعات است. هدف اصلی نمایشگرها نمایش اطلاعات الفبایی (متن) و گرافیکی است. مانیتور با استفاده از یک دستگاه خاص - یک کنترلر (همچنین به نام "کارت ویدئو") به کامپیوتر متصل می شود، که به شکل یک بلوک جداگانه در یک کانکتور روی مادربرد قرار داده شده و دارای خروجی کانکتور است. پنل پشتیکامپیوتر. این بلوک شامل یک مدار کنترل برای یک لوله اشعه کاتدی، تراشه های حافظه برای اطلاعات گرافیکی نمایش داده شده روی صفحه، و تراشه های حافظه قابل جابجایی با نمونه هایی از کاراکترهای نمایش داده شده روی صفحه در حالت متنی است. که در اخیرامانیتورهایی تولید می شوند که دارای بلندگو، میکروفون و سایر دستگاه های داخلی هستند. مانیتورهایی با نمایشگر کریستال مایع به طور فزاینده ای رایج می شوند.

اضافی:

چاپگر، وسیله ای برای تشکیل یک تصویر یا متن روی یک محیط جامد (معمولاً کاغذ).

ستون ها. دستگاه هایی برای انتقال اطلاعات صوتی.

علاوه بر دستگاه های توضیح داده شده، تعداد زیادی دستگاه اضافی وجود دارد که می توانند هم در خارج از واحد سیستم و هم در داخل آن قرار گیرند، اما آنها همیشه خارجی نامیده می شوند.

سفارش کار:

1. مکان مادربرد را تنظیم کنید. علامت های مادربرد را پیدا کنید و سازنده را شناسایی کنید.
2. مکان پردازنده را تعیین کنید و سازماندهی سیستم خنک کننده آن را مطالعه کنید. بر اساس علامت گذاری، نوع پردازنده، سوکت و سازنده را تعیین کنید.
3. محل پل شمالی و جنوبی (چیپ ست) را تنظیم کنید. هدف پل شمالی و جنوبی را بنویسید. برای تعیین نوع کیت و سازنده از علامت گذاری ها استفاده کنید.
4. محل کانکتورها را برای نصب ماژول های رم تنظیم کنید. تعداد و نوع ماژول های مورد استفاده آنها را بیابید (طراحی DIMM یا SIMM)، تعداد مخاطبین را تنظیم کنید.
5. محل اسلات ها را برای نصب کارت های توسعه تنظیم کنید. شماره و نوع آنها را بیابید (ISA، VLB، PCI، AGP)، تعداد مخاطبین را تنظیم کنید. تفاوت آنها در شکل و رنگ را یادداشت کنید:

1. محل چیپ رام را تنظیم کنید. سازنده را با برچسب روی آن مشخص کنید سیستم های بایوساز این کامپیوتر

جداول گزارش را پر کنید:

جدول شماره 1

نام آیتم	ظاهر	هدف
	مادربرد
	انواع حافظه:
	کنترل کننده ها:

سوالات دفاعی:

1. دستگاه مادربرد

1. دستگاه های واقع در مادربرد، ویژگی های آنها.

1. کنترل کننده ها و آداپتورها، هدف و ویژگی های اصلی آنها.

کار آزمایشگاهی شماره 2 "مطالعه دستگاه های جانبی کامپیوتر"

هدف کار: آشنایی با دستگاه های اصلی رایانه شخصی، هدف و ویژگی های اساسی آنها. توانایی شناسایی اجزای یک واحد سیستم توسط ظاهر، ترتیب و روش های اتصال آنها را درک کنید.

تجهیزات: مونتاژ واحد سیستم، طرح‌بندی آداپتورهای ویدئویی، مادربرد، کیس، هارد دیسک، درایو فلاپی، کابل‌های رابط.

اطلاعات اولیه:معماری سیستم های کامپیوتری (CS).

معماری یک هواپیما مجموعه ای از ویژگی ها و پارامترهایی است که سازماندهی عملکردی، منطقی و ساختاری سیستم را تعیین می کند. مفهوم معماری را پوشش می دهد اصول کلیساخت و بهره برداری، که برای کاربرانی که بیشتر به قابلیت های سیستم ها علاقه مند هستند تا جزئیات طراحی فنی آنها، بیشترین اهمیت را دارند. از آنجایی که هواپیماها به صورت سیستم های موازی ظاهر شدند، طبقه بندی معماری ها را از این منظر در نظر خواهیم گرفت.

این طبقه بندی توسط M. Flynn در اوایل دهه 60 ارائه شد. بر اساس دو نوع موازی ممکن است:

1. استقلال جریان وظیفه (فرمان) موجود در سیستم.

2. استقلال (بی ارتباطی) داده های پردازش شده در هر رشته.

با ظهور سیستم های متمرکز بر جریان داده ها و استفاده از پردازش انجمنی، طبقه بندی ممکن است نادرست باشد.

طبق این طبقه بندی، چهار معماری اصلی هواپیما وجود دارد:

1. جریان فرمان تک - جریان تک داده (OKOD)، در مخفف انگلیسی Single Instruction Single Data (SISD) - جریان دستورالعمل تک - جریان داده واحد (شکل 1).

شکل 1. OKOD (SISD) – معماری.

2. جریان دستورالعمل منفرد - جریان داده های چندگانه (OCMD)، یا داده های چندگانه دستورالعمل منفرد (SIMD)، - جریان دستورالعمل واحد - جریان داده واحد (شکل 1).

شکل 2. معماری OKMD (SIMD).

3. جریان فرمان چندگانه - جریان داده واحد (MCOD)، یا چند دستورالعمل تک داده (MISD)، - جریان دستورالعمل چندگانه - جریان داده واحد (شکل 3).

شکل 3. MISD - معماری.

4. جریان فرمان چندگانه - جریان داده های چندگانه (MCMD)، یا داده های چندگانه دستورالعمل چندگانه (MIMD)، - جریان دستورالعمل های متعدد - جریان داده های متعدد (شکل 4).

طراحی. MIMD - معماری

ویژگی های متمایز معماری هواپیما.

معماری OKOD(SISD) تمام سیستم های تک پردازنده و تک ماشینی را پوشش می دهد. با یک کامپیوتر تمام کامپیوترهای ساختار کلاسیک در این کلاس قرار می گیرند. در اینجا، موازی بودن محاسبات با ترکیب اجرای عملیات توسط بلوک های ALU جداگانه (واحدهای منطقی حسابی)، و همچنین عملکرد موازی دستگاه های ورودی-خروجی و پردازنده تضمین می شود.

معماری OKMD(SIMD) شامل ایجاد ساختارهای پردازش بردار یا ماتریسی است. سیستم هایی از این نوع معمولاً به صورت همگن ساخته می شوند. عناصر پردازشی موجود در سیستم یکسان هستند و همه آنها توسط یک دنباله دستورات کنترل می شوند. با این حال، هر پردازنده جریان داده خود را پردازش می کند. مسائل پردازش ماتریس ها یا بردارها (آرایه ها)، مسائل حل سیستم های خطی و غیرخطی، جبری و معادلات دیفرانسیل، مسائل تئوری میدان و ... در ساختارهای این معماری مطلوب است که ارتباطات بین پردازنده ها مطابق با وابستگی های ریاضی پیاده سازی شده ارائه شود. به عنوان یک قاعده، این اتصالات شبیه یک ماتریس است که در آن هر عنصر پردازش به همسایگان خود متصل است.

معماری MCOD(MISD) شامل ساخت نوعی خط لوله پردازنده است که در آن نتایج پردازش از یک پردازنده به پردازنده دیگر در طول یک زنجیره منتقل می شود. مزایای این نوع پردازش واضح است. نمونه اولیه چنین محاسباتی می تواند نمودار هر نوار نقاله تولیدی باشد. که در کامپیوترهای مدرنبر اساس این اصل، طرحی برای ترکیب عملیات اجرا می شود که در آن بلوک های عملکردی مختلف به صورت موازی عمل می کنند و هر یک از آنها سهم خود را در چرخه کلی پردازش فرمان انجام می دهند.

در رایانه های از این نوع، خط لوله باید توسط گروه هایی از پردازنده ها تشکیل شود. با این حال، هنگام حرکت به سطح سیستم، شناسایی چنین شخصیت منظم در محاسبات جهانی بسیار دشوار است. علاوه بر این، در عمل غیرممکن است که از "طول طولانی تر" چنین نوار نقاله اطمینان حاصل شود که در آن بالاترین اثر حاصل می شود. در همان زمان، مدار خط لوله در پردازنده‌های به اصطلاح اسکالر ابررایانه‌ای کاربرد پیدا کرده است، که در آنها به عنوان پردازنده‌های ویژه برای پشتیبانی از پردازش برداری استفاده می‌شود.

معماری MKMD(MIMD) فرض می کند که تمام پردازنده های سیستم بر اساس برنامه های خود با جریان دستورالعمل خود عمل می کنند. در ساده ترین حالت، آنها می توانند مستقل و مستقل باشند. این طرح برای استفاده از هواپیما اغلب در بسیاری از مراکز بزرگ کامپیوتری برای افزایش توان عملیاتی مرکز استفاده می شود. جالب توجه امکان عملکرد هماهنگ رایانه ها (پردازنده ها) است، زمانی که هر عنصر بخشی را انجام می دهد وظیفه مشترک. عملاً هیچ مبنای نظری کلی برای این نوع کارها وجود ندارد. اما می توان مثال هایی از کارایی عالی این مدل محاسباتی ارائه داد. چنین سیستم هایی می توانند چند ماشینی و چند پردازنده ای باشند. به عنوان مثال، پروژه داخلی یک ماشین معماری پویا (MDA) - ES-2704، ES-2727 امکان استفاده همزمان از صدها پردازنده را فراهم کرد.

HDD

هارد دیسک دستگاهی است که داده ها اغلب روی آن ذخیره می شوند. افسانه‌ای وجود دارد که توضیح می‌دهد چرا هارد دیسک‌ها چنین نام فانتزی پیدا کرده‌اند. اولین هارد دیسک که در اوایل دهه 70 در آمریکا منتشر شد، دارای ظرفیت 30 مگابایت اطلاعات در هر سطح کاری بود. در همان زمان، تفنگ تکراری O. F. Winchester، که به طور گسترده در آمریکا شناخته شده بود، دارای کالیبر 0.30 بود. شاید اولین هارد دیسک در حین کار خود مانند یک مسلسل غرش می کرد یا بوی باروت می داد - ناشناخته است ، اما از آن به بعد شروع به نامیدن هارد دیسک هارد دیسک کردند.

در حین کار رایانه، نقص هایی رخ می دهد. ویروس ها، قطع برق، خطاهای نرم افزاری- همه اینها می تواند به اطلاعات ذخیره شده روی هارد دیسک آسیب برساند. آسیب به اطلاعات همیشه به معنای از بین رفتن آن نیست، بنابراین دانستن نحوه ذخیره آن در هارد دیسک مفید است، زیرا در این صورت می توان آن را بازیابی کرد. سپس، به عنوان مثال، اگر ناحیه بوت توسط یک ویروس آسیب دیده باشد، به هیچ وجه لازم نیست کل دیسک را فرمت کنید، اما پس از بازیابی ناحیه آسیب دیده، با حفظ تمام داده های ارزشمند خود، به عملکرد عادی خود ادامه دهید.

برای این اهداف، کاملاً ضروری است که درک کنیم:

اصول ثبت اطلاعات بر روی هارد دیسک;

روش قرار دادن و بارگذاری سیستم عامل;

تقسیم یک هارد دیسک جدید به پارتیشن به منظور استفاده از چندین سیستم عامل.

دستگاه هارد دیسک

یک هارد دیسک (HDD – Hard Disk Drive) به شرح زیر طراحی شده است: روی یک دوک متصل به یک موتور الکتریکی، یک بلوک از چندین دیسک (پنکیک) وجود دارد که در بالای سطح آن سرهایی برای خواندن/نوشتن اطلاعات وجود دارد. سرها به شکل بال هستند و به یک افسار هلالی متصل می شوند. در حین کار، آنها بر روی سطح دیسک ها در جریان هوایی که هنگام چرخش همان دیسک ها ایجاد می شود، "پرواز" می کنند. دیسک به تراک ها (یا آهنگ ها) تقسیم می شود که به نوبه خود به بخش هایی تقسیم می شوند. دو مسیر با فاصله مساوی از مرکز اما در طرفین مقابل دیسک قرار دارند سیلندر نامیده می شوند.

ذخیره سازی داده ها

هارد دیسک، مانند هر دستگاه بلوک دیگری، اطلاعات را در بخش های ثابتی به نام بلوک ذخیره می کند. بلوک کوچکترین داده ای است که دارای یک آدرس منحصر به فرد بر روی هارد دیسک است. برای خواندن یا نوشتن اطلاعات مورد نیاز در محل مورد نظر، باید آدرس بلوک را به عنوان پارامتر فرمان صادر شده برای کنترلر هارد دیسک ارائه کرد. اندازه بلوک مدتهاست که برای همه هارد دیسک ها استاندارد بوده است - 512 بایت.

متأسفانه اغلب اوقات بین مفاهیمی مانند "بخش"، "خوشه" و "بلاک" سردرگمی وجود دارد. در واقع هیچ تفاوتی بین «بلاک» و «بخش» وجود ندارد. درست است، یک مفهوم منطقی است و دومی توپولوژیکی است. یک "خوشه" چندین بخش است که توسط سیستم عامل به عنوان یک کل در نظر گرفته می شود. انتقال به خوشه‌ها به این دلیل اتفاق افتاد که اندازه جدول FAT محدود بود و اندازه دیسک در حال افزایش بود. در مورد FAT16، برای یک دیسک 512 مگابایتی، کلاستر 8 کیلوبایت، حداکثر 1 گیگابایت - 16 کیلوبایت، تا 2 گیگابایت - 32 کیلوبایت و غیره خواهد بود.

به منظور آدرس دهی منحصر به فرد یک بلوک داده، باید هر سه عدد (شماره سیلندر، شماره بخش در مسیر، شماره سر) را مشخص کنید. این روش آدرس دهی دیسک گسترده بود و متعاقباً با علامت اختصاری CHS (سیلندر، سر، بخش) مشخص شد. این روش بود که در ابتدا در BIOS پیاده سازی شد، بنابراین محدودیت های مرتبط با آن متعاقبا ایجاد شد. واقعیت این است که BIOS یک شبکه آدرس بیت از 63 بخش، 1024 سیلندر و 255 هد تعریف کرده است. با این حال، توسعه هارد دیسک ها در آن زمان به دلیل پیچیدگی ساخت، تنها به استفاده از 16 هد محدود می شد. اینجاست که اولین محدودیت در حداکثر ظرفیت مجاز هارد دیسک برای آدرس دهی ظاهر شد: 1024*16*63*512 = 504Mb.

با گذشت زمان، سازندگان شروع به ساخت HDD کردند اندازه بزرگتر. بر این اساس، تعداد سیلندرهای روی آنها از 1024، حداکثر تعداد مجاز سیلندر (از نظر بایوس قدیمی) فراتر رفت. با این حال، قسمت آدرس پذیر دیسک همچنان 504 مگابایت بود، مشروط بر اینکه با استفاده از BIOS به دیسک دسترسی داشت. این محدودیت در نهایت با معرفی به اصطلاح مکانیزم ترجمه آدرس که در ادامه به آن پرداخته می شود، برداشته شد.

مشکلاتی که با محدودیت‌های بایوس از نظر هندسه فیزیکی دیسک‌ها به وجود آمد، در نهایت منجر به پیدایش روش جدیدی برای رسیدگی به بلوک‌های روی دیسک شد. این روش کاملا ساده است. بلوک های روی دیسک با یک پارامتر توصیف می شوند - آدرس خطی بلوک. آدرس دهی دیسک به صورت خطی اختصار LBA ( آدرس دهی بلوک منطقی ) را دریافت کرد. آدرس خطی یک بلوک به طور منحصر به فردی با آدرس CHS آن مرتبط است:

lba = (cyl*HEADS + head)*SECTORS + (sector-1);

ارائه پشتیبانی از آدرس دهی خطی در کنترلرهای هارد دیسک این امکان را برای BIOS ها فراهم کرد تا در ترجمه آدرس شرکت کنند. ایده پشت این روش این است که اگر پارامتر HEADS را در فرمول بالا افزایش دهید، سیلندرهای کمتری برای آدرس دهی به همان تعداد بلوک دیسک مورد نیاز خواهد بود. اما به سرهای بیشتری نیاز دارد. با این حال از 255 هد تنها 16 عدد مورد استفاده قرار گرفت.بنابراین بایوس ها شروع به انتقال سیلندرهای اضافی به هد کردند و تعداد برخی را کاهش و تعدادی دیگر را افزایش دادند. این به آنها اجازه داد تا از کل شبکه تخلیه سرها استفاده کنند. این محدودیت فضای دیسک قابل آدرس دهی بایوس را به 8 گیگابایت رساند.

نمی توان چند کلمه در مورد حالت لارج نگفت. این حالت عملیاتی برای هارد دیسک های تا 1 گیگابایت طراحی شده است. در حالت بزرگ تعداد هدهای منطقی به 32 عدد افزایش می یابد و تعداد سیلندرهای منطقی نصف می شود. در این حالت، دسترسی‌ها به سرهای منطقی 0..F به استوانه‌های فیزیکی زوج و دسترسی‌ها به سرهای 10..1F به افراد فرد ترجمه می‌شوند. هارد دیسک پارتیشن بندی شده در حالت LBA با حالت بزرگ ناسازگار است و بالعکس.

افزایش بیشتر در حجم دیسک آدرس پذیر با استفاده از خدمات قبلی BIOS اساسا غیرممکن شده است. در واقع، تمام پارامترها در حداکثر "نوار" (63 بخش، 1024 سیلندر و 255 سر) استفاده می شود. سپس یک رابط توسعه یافته جدید بایوس با در نظر گرفتن امکان آدرس های بلوک بسیار بزرگ ایجاد شد. با این حال، این رابط دیگر با رابط قدیمی سازگار نیست، در نتیجه سیستم عامل های قدیمی مانند DOS که از رابط های قدیمی بایوس استفاده می کنند، نمی توانند و نخواهند توانست از محدودیت 8 گیگابایت عبور کنند. تقریباً تمام سیستم های مدرن دیگر از بایوس استفاده نمی کنند، بلکه از درایورهای خود برای کار با دیسک ها استفاده می کنند. بنابراین این محدودیت شامل حال آنها نمی شود. اما باید بدانید که قبل از اینکه سیستم بتواند از درایور خود استفاده کند، حداقل باید آن را بارگذاری کند. بنابراین، در مرحله بوت اولیه، هر سیستمی مجبور به استفاده از بایوس است. این باعث ایجاد محدودیت در قرار دادن بسیاری از سیستم‌های فراتر از 8 گیگابایت می‌شود؛ آنها نمی‌توانند از آنجا بوت شوند، اما می‌توانند اطلاعات را بخوانند و بنویسند (به عنوان مثال، DOS که با دیسک از طریق BIOS کار می‌کند).

پارتیشن های هارد دیسک

سیستم عامل ها بر روی هارد دیسک قرار دارند. برای سازماندهی سیستم ها، فضای آدرس دیسک بلوک ها به بخش هایی به نام پارتیشن تقسیم می شود. پارتیشن ها دقیقاً مانند یک دیسک کامل هستند زیرا از بلوک های به هم پیوسته تشکیل شده اند. با تشکر از این سازمان، برای توصیف یک بخش، کافی است ابتدای بخش و طول آن را به صورت بلوک نشان دهیم. یک هارد دیسک می تواند شامل چهار پارتیشن اصلی باشد.

هنگامی که کامپیوتر بوت می شود، BIOS اولین سکتور پارتیشن هد (بخش بوت) را در آدرس 0000h:7C00h بارگذاری می کند و کنترل را به آن منتقل می کند. در ابتدای این بخش یک بوت لودر (کد بوت) وجود دارد که جدول پارتیشن را می خواند و پارتیشن قابل بوت (فعال) را تعیین می کند. و سپس همه چیز تکرار می شود. یعنی بوت سکتور این پارتیشن را در همان آدرس بارگذاری می کند و دوباره کنترل را به آن منتقل می کند.

بخش ها کانتینری برای تمام محتوای خود هستند. این محتوا معمولا سیستم فایل. از نقطه نظر دیسک، یک سیستم فایل به سیستمی برای علامت گذاری بلوک ها برای ذخیره فایل ها اشاره دارد. هنگامی که یک سیستم فایل روی پارتیشن ایجاد شد و فایل های سیستم عامل روی آن قرار گرفتند، پارتیشن می تواند قابل بوت شود. پارتیشن قابل بوت در اولین بلوک خود دارای یک برنامه کوچک است که سیستم عامل را بارگذاری می کند. با این حال، برای راه‌اندازی یک سیستم خاص، باید آن را به صراحت راه‌اندازی کنید برنامه بوتاز بلوک اول

پارتیشن های دارای فایل سیستم نباید همپوشانی داشته باشند. این به این دلیل است که دو سیستم فایل مختلف هر کدام ایده خاص خود را در مورد مکان قرار دادن فایل ها دارند، اما زمانی که این مکان در فضای فیزیکی دیسک یکسانی قرار می گیرد، یک تضاد بین سیستم های فایل رخ می دهد. این تضاد فوراً ایجاد نمی‌شود، بلکه فقط زمانی که فایل‌ها در محلی روی دیسک قرار می‌گیرند که پارتیشن‌ها در آن تلاقی می‌کنند. بنابراین، باید مراقب تقسیم دیسک به پارتیشن باشید.

تقاطع مقاطع به خودی خود خطرناک نیست. قرار دادن چندین سیستم فایل روی پارتیشن های همپوشانی خطرناک است. پارتیشن بندی دیسک به معنای ایجاد سیستم فایل نیست. با این حال، تلاش برای ایجاد یک فایل سیستم خالی (یعنی قالب بندی) در یکی از پارتیشن های متقاطع می تواند منجر به خطا در سیستم فایل پارتیشن دیگر شود. همه موارد فوق برای همه سیستم عامل ها و نه فقط محبوب ترین آنها به طور یکسان اعمال می شود.

دیسک به صورت برنامه نویسی پارتیشن بندی شده است. یعنی می توانید یک پیکربندی پارتیشن دلخواه ایجاد کنید. اطلاعات پارتیشن بندی دیسک در اولین بلوک هارد دیسک به نام Master Boot Record (MBR) ذخیره می شود.

رکورد اصلی بوت MBR.

MBR امکانات اولیه بوت دیسک سخت است که توسط BIOS پشتیبانی می شود. برای وضوح، اجازه دهید محتویات ناحیه بوت را در قالب یک نمودار ارائه کنیم:

هر چیزی که در افست 01BEh-01FDh قرار دارد، جدول پارتیشن نامیده می شود. می بینید که چهار بخش دارد. فقط یکی از چهار پارتیشن حق دارد به عنوان فعال علامت گذاری شود، به این معنی که برنامه بوت باید اولین سکتور آن پارتیشن خاص را در حافظه بارگذاری کند و کنترل را به آنجا منتقل کند. دو بایت آخر MBR باید دارای عدد 0xAA55 باشد. بر اساس وجود این امضا، BIOS تأیید می کند که اولین بلوک با موفقیت بارگذاری شده است. این امضا تصادفی انتخاب نشده است. یک آزمایش موفقیت آمیز این نشان می دهد که همه خطوط داده می توانند هم صفر و هم یک را داشته باشند.

برنامه بوت از طریق جدول پارتیشن نگاه می کند، پارتیشن فعال را انتخاب می کند، اولین بلوک این پارتیشن را بارگذاری می کند و کنترل را به آنجا منتقل می کند.

دستگاه توصیفگر پارتیشن:

*0001h-0003h شروع بخش.

**0005h-0007h پایان بخش.

از نظر پارتیشن های دیسک، MS-DOS تا همین اواخر محبوب ترین بوده و باقی مانده است. این دو پارتیشن از چهار پارتیشن را می گیرد: پارتیشن DOS اولیه، پارتیشن DOS توسعه یافته. اولین آنها، (اصلی) یک درایو DOS معمولی C: است. مورد دوم محفظه ای از درایوهای منطقی است. همه آنها به شکل زنجیره ای از پارتیشن ها در آنجا آویزان می شوند که به آنها می گویند: D:, E:, ... درایوهای منطقی می توانند سیستم های فایل خارجی غیر از سیستم فایل DOS نیز داشته باشند. با این حال، به عنوان یک قاعده، خارجی بودن سیستم فایل به دلیل وجود یک سیستم عامل دیگر است، که، به طور کلی، باید در پارتیشن خود (نه DOS توسعه یافته) قرار گیرد، اما جدول پارتیشن اغلب برای چنین مواردی بسیار کوچک است. ترفندها

اجازه دهید به یک مورد مهم دیگر توجه کنیم. هنگامی که DOS بر روی یک هارد دیسک خالی نصب می شود، هیچ جایگزینی برای انتخاب سیستم عامل در هنگام بوت وجود ندارد. بنابراین، بوت لودر بسیار ابتدایی به نظر می رسد؛ نیازی نیست از کاربر بپرسد که چه سیستمی را می خواهد بوت کند. با تمایل به داشتن چندین سیستم به طور همزمان، نیاز به ایجاد برنامه ای وجود دارد که به شما امکان می دهد یک سیستم را برای بوت انتخاب کنید.

دستور اجرا:

1. مطمئن شوید که برق به سیستم کامپیوتری وجود ندارد (در صورت لزوم سیستم را از برق بکشید).
2. در دسترس بودن دستگاه های اساسی یک رایانه شخصی را تعیین کنید.
3. محل منبع تغذیه را تنظیم کنید، قدرت منبع تغذیه (که روی برچسب نشان داده شده است) را پیدا کنید.
4. مکان مادربرد را تنظیم کنید.
5. ماهیت اتصال بین مادربرد و منبع تغذیه را تنظیم کنید.
6. برای مادربردهای با فرم AT، اتصال برق از طریق دو کانکتور انجام می شود. به محل هادی های سیاه توجه کنید - برای جفت گیری صحیح اتصالات مهم است.
7. مکان هارد دیسک را تنظیم کنید.
8. محل اتصال برق آن را تنظیم کنید. جهت کابل هادی را که هارد دیسک را به مادربرد متصل می کند دنبال کنید. به محل هادی به رنگ قرمز توجه کنید (روی هارد باید در کنار کانکتور برق قرار گیرد).
9. مکان درایو فلاپی و درایو CD-ROM را تنظیم کنید.
10. جهت حلقه های هادی آنها را دنبال کنید و به موقعیت هادی قرمز رنگ نسبت به کانکتور برق توجه کنید.
11. محل کارت آداپتور ویدئو را تنظیم کنید.
12. نوع رابط کارت آداپتور ویدئویی را تعیین کنید.
13. اگر دستگاه های اضافی دیگری وجود دارد، هدف آنها را مشخص کنید، ویژگی های مشخصه این دستگاه ها (انواع رابط، نوع رابط و غیره) را شرح دهید.

جدول را پر کنید:

سوالات دفاعی:

1. معماری سیستم های محاسباتی.

1. ترکیب واحد سیستم

1. هدف، مشخصات اصلی، رابط دستگاه های رایانه شخصی (برای هر دستگاه) موجود در واحد سیستم.

1. دستگاه هارد دیسک

کار آزمایشگاهی شماره 3 "بررسی دستور راه اندازی کامپیوتر"

هدف کار: ترتیب راه اندازی کامپیوتر را بدانید، مراحل آن را بدانید، نقص های احتمالیو روش های تشخیص آنها

تجهیزات: کامپیوتر مونتاژ شده، یا کامپیوتر خانگی.

اطلاعات اولیه:

طبقه بندی کامپیوتری

برای داشتن ایده ای از قابلیت های رایانه ها، معمولاً آنها را بر اساس معیارهای مختلف به گروه هایی تقسیم می کنند. اخیراً، تقسیم رایانه ها بر اساس معیارهای مختلف اصلاً دشوار نبود. فقط نشان دادن علامت طبقه بندی مهم بود، به عنوان مثال: بر اساس هدف، عملکرد، اندازه، هزینه، بر اساس پایه عنصرو غیره.

با توسعه فناوری تولید رایانه، طبقه بندی آنها به طور فزاینده ای دشوار شده است، زیرا خطوط قابل مشاهده بین ویژگی هایی مانند عملکرد، ظرفیت حافظه داخلی و خارجی، ابعاد، وزن، مصرف انرژی و غیره تار شده است. رایانه شخصی که برای آن یک میز کاملاً کافی است، همین قابلیت ها را دارد و مشخصات فنی، که یک کامپیوتر نسبتاً پیشرفته در گذشته بسیار نزدیک بود سیستم یکپارچه(EC) که یک اتاق ماشین چند صد متر مربعی را اشغال می کند. بنابراین، تقسیم رایانه ها بر اساس ویژگی های داده شده نباید به عنوان یک طبقه بندی بر اساس آن تلقی شود پارامترهای فنی. این به احتمال زیاد یک رویکرد اکتشافی است، که در آن محدوده مورد نظر کاربرد کامپیوتر از اهمیت بیشتری برخوردار است.

از این منظر طبقه بندی رایانه ها بر اساس این شاخص ها مانند ابعاد و عملکرد را می توان به صورت زیر ارائه کرد:

رایانه ها و سیستم های با کارایی بالا (سوپر رایانه ها)؛

رایانه های اصلی (کامپیوترهای بزرگ هدف عمومی)؛

کامپیوترهای متوسط؛

کامپیوترهای کوچک یا کوچک؛

میکرو کامپیوتر؛

کامپیوترهای شخصی؛

ریزپردازنده ها

شایان ذکر است که مفاهیم "بزرگ"، "متوسط" و "کوچک" برای رایانه های داخلی بسیار دلخواه است و به طور کامل با دسته های مشابه رایانه های خارجی مطابقت ندارد.

راه اندازی سیستم

برای مشخص‌تر کردن ارائه، اجازه دهید فرآیند بوت کردن رایانه مجهز به مادربرد با BIOS AWARD و ریزپردازنده سازگار با اینتل نصب شده و ویندوز 98 به عنوان سیستم عامل را در نظر بگیریم.

پس از فشار دادن دکمه پاور، منبع تغذیه یک آزمایش خودکار انجام می دهد. اگر همه ولتاژها با ولتاژهای اسمی مطابقت داشته باشند، پس از 0.1 ... 0.5 ثانیه منبع تغذیه سیگنال PowerGood را به مادربرد منتشر می کند و یک ماشه ویژه که سیگنال RESET را تولید می کند، پس از دریافت آن، سیگنال تنظیم مجدد را از ورودی مربوطه حذف می کند. ریزپردازنده باید به خاطر داشت که سیگنال RESET رجیسترهای سگمنت و اشاره گر دستورالعمل را به حالت های زیر تنظیم می کند (بیت هایی که در حالت واقعی استفاده نمی شوند نشان داده نمی شوند): CS = FFFFh; IP = 0; DS = SS = ES = 0 و تمامی بیت های رجیسترهای کنترل را ریست می کند و همچنین رجیسترهای دستگاه حسابی-منطقی را پاک می کند.از لحظه ای که این سیگنال حذف می شود، ریزپردازنده شروع به کار در حالت واقعی و در حدود 7 همگام سازی می کند. چرخه، شروع به اجرای دستورالعمل خوانده شده از ROM BIOS در FFFF:0000 می کند. اندازه فضای ROM BIOS از این آدرس تا انتها 16 بایت است و در آن وجود دارد آدرس مشخص شدهیک دستور برای تغییر به کد واقعی BIOS قابل اجرا نوشته شده است. در این لحظه، پردازنده نمی تواند دنباله دیگری از دستورات را اجرا کند، زیرا به سادگی در هیچ یک از مناطق حافظه به جز BIOS وجود ندارد. پردازنده با اجرای متوالی دستورات این کد، عملکرد POST (Power-On Self Test) را پیاده سازی می کند. در این مرحله پردازنده، حافظه و ابزارهای سیستمورودی/خروجی، و همچنین سخت افزار کنترل شده توسط نرم افزار مادربرد را پیکربندی می کند. برخی از پیکربندی ها بدون ابهام انجام می شود، بخش دیگر را می توان با موقعیت جامپرها (پرش ها یا سوئیچ ها) روی مادربرد تعیین کرد، اما تعدادی از پارامترها را می توان (و گاهی اوقات ضروری) توسط کاربر تنظیم کرد. برای این منظور از ابزار Setup که در کد بایوس تعبیه شده است استفاده می شود. پارامترهای پیکربندی تنظیم شده با استفاده از این ابزار در حافظه غیر فراری ذخیره می شوند که توسط یک باتری مینیاتوری واقع بر روی مادربرد تغذیه می شود. برخی از آنها همیشه در حافظه سنتی CMOS، همراه با ساعت و تقویم RTC (ساعت واقعی) ذخیره می شوند. قسمت دیگر (بسته به سازنده) را نیز می توان در حافظه غیر فرار (مثلاً فلش) (NVRAM) قرار داد. علاوه بر این بخش از پارامترهای تعیین‌شده به‌صورت استاتیک، یک ناحیه از حافظه ESCD غیرفرار برای پشتیبانی از پیکربندی پویا سیستم Plug and Play وجود دارد که می‌تواند هر بار که رایانه راه‌اندازی مجدد می‌شود، به‌طور خودکار به‌روزرسانی شود.

سودمند تنظیمات بایوسدارای یک رابط به سبک منو یا پنجره های مجزا، گاهی اوقات حتی با پشتیبانی از ماوس. برای ورود به Setup در حین POST، از شما خواسته می شود که کلید DEL را فشار دهید. در انواع دیگر بایوس (برخلاف آنچه در بالا ذکر شد)، از کلیدهای ترکیبی Ctrl+Alt+Esc، Ctrl+Esc، کلید Esc می توان برای این کار استفاده کرد، گزینه های دیگری نیز وجود دارد (برای مثال، کلید F12 را در آن ثانیه فشار دهید. وقتی در سمت راست گوشه بالایک مستطیل روی صفحه قابل مشاهده است). اخیرا وجود داشته است نسخه BIOS، که در آن Setup با فشار دادن کلید F2 وارد می شود، اما اگر POST یک خطای سخت افزاری را تشخیص دهد که با تغییر تنظیمات اولیه قابل اصلاح است، بیشتر اوقات از کلیدهای F1 یا F2 برای نمایش منوی Setup استفاده می شود. برای برخی از BIOS ها، نگه داشتن کلید INS در حین POST به شما امکان می دهد تنظیمات را به طور پیش فرض تنظیم کنید، و همه "بوسترها" را لغو کنید. این می تواند برای بازیابی عملکرد رایانه پس از تلاش برای اورکلاک ناموفق آن راحت باشد. تنظیمات انتخاب شده با خروج از Setup (به صلاحدید کاربر) ذخیره می شوند و از دفعه بعد که POST اجرا می شود اعمال می شوند.

هنگامی که هر زیربرنامه اجرا می شود، POST امضا (کد) خود را در رجیستر تشخیصی می نویسد. این رجیستر باید به صورت فیزیکی روی یک برد تشخیصی خاص (آنالیزور امضا یا به اصطلاح کارت POST) نصب شده در شکاف قرار گیرد. اتوبوس سیستمهنگام تجزیه و تحلیل یک عیب چنین کارت های POST در دو نسخه ارائه می شوند: برای اتوبوس های ISA و PCI. این برد باید مجهز به نشانگر دو رقمی هفت قسمتی باشد که محتویات رجیستر تشخیصی را نمایش می دهد. امکان داشتن نشانگر آدرس باینری نیز وجود دارد. در فضای ورودی/خروجی، رجیستر بسته به معماری PC (نسخه BIOS) یک آدرس را اشغال می کند. به عنوان مثال، برای ISA، EISA - 80h. ISA Compaq - 84h; ISA-PS/2 – 90h; برای برخی از مدل های EISA - 300 ساعت؛ MCA-PS/2 – 680h. با در دسترس داشتن چنین تحلیلگر امضا، بر اساس کدهای نمایش داده شده، می توانید تعیین کنید که POST در چه مرحله ای متوقف شده است. با دانستن جدول امضای خاص برای هر نسخه بایوس، تشخیص نقص عملکرد مادربرد آسان است.

اجازه دهید به ترتیب اجرا، تست های اصلی POST را برای BIOS AWARD V4.51 و امضاهای آنها که توسط کارت POST در نشانگر ثبت تشخیصی نمایش داده می شود، فهرست کنیم. لازم به ذکر است که همه کدهای فهرست شده در زیر در هنگام راه اندازی معمولی رایانه روی نشانگر قابل مشاهده نیستند: برخی فقط در صورت توقف POST نمایش داده می شوند. این امر به این دلیل اتفاق می‌افتد که بسیاری از روال‌های POST آنقدر سریع اجرا می‌شوند که چشم انسان نمی‌تواند وضعیت مشخص‌شده رجیستر تشخیصی را دنبال کند و برخی از کدها تنها زمانی ظاهر می‌شوند که نقصی تشخیص داده شود. برای نسخه مشخص شده BIOS، اولین امضای اجرایی در دنباله POST C0 است:

C0 - رجیسترهای تراشه Host Bridge برای تنظیم حالت های زیر برنامه ریزی شده اند:

کش داخلی و خارجی و همچنین عملیات با حافظه کش ممنوع است.

قبل از ممنوعیت، کش داخلی پاک می شود.

Shadow RAM غیرفعال است و باعث می شود چرخه ها به آدرس های مکان بایوس سیستم مستقیماً به رام دسترسی پیدا کنند. این روش باید مختص چیپست خاص باشد.

C1 - با استفاده از چرخه های نوشتن/خواندن متوالی، نوع حافظه، حجم کل و جای ردیف تعیین می شود. و مطابق با اطلاعات دریافتی، کنترلر DRAM پیکربندی می شود. در همان مرحله، پردازنده باید به حالت محافظت شده تغییر کند.

C3 - اولین 256 کیلوبایت حافظه بررسی می شود که بعداً به عنوان بافر انتقال استفاده می شود و بایوس سیستم نیز باز شده و در DRAM کپی می شود.

C6 - وجود، نوع و پارامترهای کش خارجی با استفاده از یک الگوریتم خاص تعیین می شود.

CF - نوع پردازنده تعیین می شود و نتیجه در CMOS قرار می گیرد. اگر به دلایلی تعیین نوع پردازنده ناموفق باشد، چنین خطایی کشنده می شود و سیستم و بر این اساس اجرای POST متوقف می شود.

05 - کنترل کننده صفحه کلید در حال بررسی و مقداردهی اولیه است، اما این لحظهدریافت کدهای کلید فشرده هنوز امکان پذیر نیست.

07 - عملکرد CMOS و ولتاژ تغذیه باتری آن بررسی می شود. اگر قطع برق تشخیص داده شود، POST متوقف نمی شود، اما BIOS این واقعیت را به خاطر می آورد. یک خطای چک/خواندن CMOS کشنده در نظر گرفته می شود و POST در کد O7 متوقف می شود.

BE - رجیسترهای پیکربندی Host Bridge و PIIX با مقادیر گرفته شده از BIOS برنامه ریزی می شوند.

0A - جدولی از بردارهای وقفه ایجاد می شود و زیر سیستم مدیریت توان در ابتدا پیکربندی می شود.

0B - جمع کنترل بلوک سلول های CMOS بررسی می شود، و همچنین، اگر BIOS از PnP پشتیبانی می کند، دستگاه های ISA PnP را اسکن می کند و پارامترهای آنها را مقداردهی اولیه می کند. برای دستگاه های PCI، فیلدهای اصلی (استاندارد) در بلوک ثبت پیکربندی تنظیم می شوند.

0C - بلوک متغیر BIOS مقداردهی اولیه می شود.

0D/0E - وجود یک آداپتور ویدیویی با بررسی وجود امضای 55AA در آدرس شروع Video BIOS (C0000:0000h) تعیین می شود. اگر Video BIOS شناسایی شود و جمع بررسی آن درست باشد، روش اولیه سازی آداپتور ویدئو فعال می شود. از این لحظه به بعد، تصویر روی صفحه مانیتور ظاهر می شود، صفحه نمایش آداپتور ویدیویی نمایش داده می شود و صفحه کلید مقداردهی اولیه می شود. در مرحله بعد، در طول POST، کنترل کننده DMA و کنترل کننده وقفه تست می شوند.

30/31 – حجم حافظه پایه و حافظه خارجی مشخص می شود و از این لحظه تست RAM نمایش داده شده روی صفحه شروع می شود.

3D - ماوس PS/2 مقداردهی اولیه می شود.

41 - زیر سیستم فلاپی دیسک مقدار دهی اولیه می شود.

42 - کنترلر هارد دیسک در حال بازنشانی نرم است. اگر حالت AUTO در Setup مشخص شده باشد، تشخیص انجام می شود دستگاه های IDE، در غیر این صورت پارامترهای دستگاه از CMOS گرفته شده است. با توجه به پیکربندی سیستم، نقاب برداشته شد IRQ قطع می شود 14 و IRQ15.

45 - پردازنده کمکی FPU مقداردهی اولیه می شود.

4E - صفحه کلید USB پیکربندی شده است. در این مرحله با فشردن کلید DEL می توان وارد CMOS Setup شد.

4F - در صورتی که توسط تنظیمات CMOS Setup ارائه شده باشد، درخواست رمز عبور داده می شود.

52 - رام های اضافی BIOS جستجو و مقداردهی اولیه می شوند و هر یک از خطوط درخواست وقفه PCI نقشه برداری می شود.

60 – اگر این حالت در Setup فعال باشد، نرم افزار آنتی ویروس نصب می شود حفاظت BOOTبخش.

62 - انتقال خودکار به زمان زمستان یا تابستان انجام می شود، حالت NumLock و حالت تکرار خودکار برای صفحه کلید پیکربندی شده است.

63 - بلوک های ESCD تنظیم می شوند (فقط برای PNP BIOS) و RAM پاک می شود.

B0 - این حالت فقط در صورت بروز خطا، به عنوان مثال، در طول آزمایش حافظه توسعه یافته، در ثبت تجزیه و تحلیل امضا نوشته می شود. اگر هنگام اجرا در حالت محافظت شده هیچ مشکلی وجود نداشته باشد، POST این شاخه را شامل نمی شود. اگر خطاهای صفحه و سایر استثنائات وجود داشته باشد، کنترل به این رویه منتقل می شود، کد B0 را به پورت 80(84)h خروجی می دهد و متوقف می شود.

FF آخرین مرحله ای است که در آن نتایج آزمایش خلاصه می شود - اولیه سازی موفقیت آمیز سخت افزار رایانه با یک سیگنال صوتی همراه است و پس از آن کنترل به بارگذار بخش BOOT منتقل می شود.

نحوه پیدا کردن یک دیسک بوت در رایانه های x86 (FDD، هارد دیسک) درایوهای IDEو SCSI، دستگاه های CD-ROM) بایوس را تنظیم می کند. بایوس های مدرن به شما اجازه می دهند تا این ترتیب را که به آن ترتیب بوت می گویند، دوباره پیکربندی کنید. اگر درایو A: ابتدا در دنباله راه‌اندازی گنجانده شده باشد و حاوی فلاپی دیسک باشد، BIOS سعی می‌کند از این فلاپی دیسک به عنوان دیسک راه‌اندازی استفاده کند. اگر فلاپی دیسکی در درایو وجود نداشته باشد، BIOS اولین هارد دیسک را که قبلاً در این زمان مقداردهی اولیه شده است، بررسی می کند و دستور INT19h را اجرا می کند. روش پردازش وقفه INT19h برای بارگذاری بخش BOOT باید بخش را با مختصات Cylinder:0 Head:0 Sector:1 بخواند و آن را در آدرس 0000:7С00h قرار دهد، پس از آن بررسی می کند که آیا دیسک قابل بوت است یا خیر. بخش MBR (Master Boot Record) روی هارد دیسک در همان آدرس فیزیکی بخش BOOT در فلاپی دیسک قرار دارد (سیلندر 0، سمت 0، بخش 1).

اگر بخش بوت در حین اسکن شناسایی نشد، به عنوان مثال. دو بایت آخر این بخش (امضای آن) برابر با 55AAh نیست، وقفه INT18h نامیده می شود. در این حالت، بسته به سازنده BIOS کامپیوتر، یک پیام هشدار روی صفحه ظاهر می شود.

سکتور MBR توسط برنامه FDISK روی هارد دیسک نوشته می شود، بنابراین اگر HDD در سطح پایینی فرمت شده باشد، تمام سکتورهای آن دارای صفر هستند و طبیعتاً سکتور اول نمی تواند دارای امضای لازم باشد. نتیجه این است که اگر دیسک پارتیشن بندی نشده باشد (درایوهای منطقی) پیام های خطا صادر می شود. رکورد اصلی بوت معمولاً مستقل از سیستم عامل است (در پلتفرم های اینتل برای راه اندازی هر یک از سیستم عامل ها استفاده می شود). کد موجود در رکورد اصلی بوت جدول پارتیشن را برای اکتیو اسکن می کند پارتیشن سیستم. اگر هیچ پارتیشن فعالی در جدول پارتیشن یافت نشد، یا اگر حداقل یک پارتیشن حاوی برچسب نادرستی باشد، یا اگر چندین پارتیشن به عنوان فعال علامت گذاری شده باشند، یک پیغام خطای مناسب نمایش داده می شود.

کد رکورد بوت اصلی با خواندن جدول پارتیشن که در انتهای MBR قرار دارد، مکان پارتیشن بوت (فعال) را تعیین می کند. اگر یک پارتیشن فعال پیدا شود، بخش بوت آن خوانده می شود و مشخص می شود که آیا واقعاً قابل بوت است یا خیر. تلاش برای خواندن می تواند تا پنج بار انجام شود، در غیر این صورت یک پیام خطا ایجاد می شود و سیستم متوقف می شود. اگر بخش راه‌اندازی پیدا شود، Master Boot Record کنترل را به کد بخش راه‌اندازی در پارتیشن فعال (بوت) منتقل می‌کند که شامل برنامه بوت و جدول پارامتر دیسک است. بخش بوتبلوک نماهای بخش تنظیمات بایوسبه دنبال مکان دایرکتوری ریشه و سپس کپی کردن از آنجا در حافظه می باشد فایل سیستمی IO.SYS (که اساساً بخشی از DOS است و شامل توابع فایل MSDOS.SYS از نسخه قبلی DOS است) و کنترل را به آن منتقل می کند. IO.SYS برخی از درایورهای دستگاه را بارگیری می کند و تعدادی عملیات مربوط به بوت را انجام می دهد. IO.SYS ابتدا فایل MSDOS.SYS را می خواند. لازم به یادآوری است که این فایل مشابه فایل هایی با همین نام نسخه های قبلی DOS نیست. در ویندوز 98، MSDOS.SYS یک فایل متنی است که شامل گزینه های رویه راه اندازی است. سپس فایل LOGO.SYS (صفحه راه اندازی) بارگیری و نمایش داده می شود.

در مرحله بعد، IO.SYS اطلاعات را از رجیستری سیستم، و همچنین فایل های CONFIG.SYS و AUTOEXEC.BAT را اجرا می کند (اگر در دایرکتوری ریشه وجود داشته باشند). در همان زمان، درایورهای دستگاه که در حالت عملکرد پردازنده واقعی کار می کنند، بارگیری می شوند، و برخی تنظیمات سیستم. در زیر لیستی جزئی از درایورها و برنامه های احتمالی بارگذاری شده در این مرحله آورده شده است.

DBLSPACE.BIN یا DRVSPACE.BIN. درایور فشرده سازی دیسک

HIMEM.SYS. مدیر حافظه بالایی در حالت پردازنده واقعی.

IFSHLP.SYS. هنگام بارگیری VFAT و سایر سیستم های فایلی که از ویندوز 98 پشتیبانی می کنند کمک می کند.

SETVER.EXE. ابزاری که جایگزین شماره نسخه سیستم عامل می شود. برنامه‌هایی وجود دارند که نسخه‌های قبلی سیستم‌عامل‌ها را هدف قرار می‌دهند و از عملکرد تحت ویندوز 98 خودداری می‌کنند. به لطف SETVER.EXE، چنین برنامه‌ای دقیقاً شماره نسخه DOS را که مناسب آن است برمی‌گرداند.

DOS=بالا. DOS را در ناحیه حافظه HMA بارگذاری می کند. اگر فایل پیکربندی CONFIG.SYS حاوی دستورالعمل‌هایی برای بارگیری مدیر حافظه نگاشت‌شده EMM386.EXE باشد، پارامتر UMB به این خط اضافه می‌شود تا EMM386.EXE بتواند از حافظه بالایی استفاده کند. باید به خاطر داشته باشید که IO.SYS به طور خودکار مدیر EMM386.EXE را بارگیری نمی کند. بنابراین، اگر قصد استفاده از آن را دارید، باید خط DEVICE=EMM386.EXE را در فایل CONFIG.SYS وارد کنید.

FILES=30. این خط تعداد توصیفگرهای فایل را برای ایجاد مشخص می کند. ویندوز 98 از این گزینه استفاده نمی کند. برای سازگاری با نسخه های قبلیبرنامه ها.

LASTDRIVE=Z. آخرین حرف برای درایوهای منطقی در اینجا مشخص می شود. این گزینه برای سازگاری با نسخه پشتیبان نیز موجود است و ویندوز 98 از آن استفاده نمی کند.

BUFFER=30. تعداد بافرهای فایل برای ایجاد را مشخص می کند. هنگام فراخوانی روال های ورودی/خروجی از فایل IO.SYS، برنامه های کاربردی از بافرهای فایل استفاده می کنند.

STACKS=9.256. این ورودی تعداد قاب های پشته ای و اندازه هر فریم را تعیین می کند.

FCBS=4. این دستور تعداد بلوک های کنترل فایل را مشخص می کند. دو گزینه آخر فقط برای سازگاری با عقب هستند.

آخرین مرحله دانلود و اجرای فایل WIN.COM است. به فایل VMM32.VXD دسترسی پیدا می کند. اگر کامپیوتر مقدار کافی رم نصب کرده باشد، این فایل در حافظه بارگذاری می شود، در غیر این صورت این فایل روی هارد دیسک قابل دسترسی است که به طور طبیعی زمان بارگذاری را افزایش می دهد. لودر درایور حالت واقعی کپی های درایورهای دستگاه مجازی (VxD) را در پوشه Windows/System/VMM32 و فایل VMM32.VXD مقایسه می کند. اگر درایور دستگاه مجازی هم در یک پوشه و هم در یک فایل وجود داشته باشد، یک کپی از درایور مجازی در فایل VMM32.VXD به‌عنوان غیرقابل راه‌اندازی علامت‌گذاری می‌شود. درایورهای دستگاه مجازی که با استفاده از فایل VMM32.VXD بارگیری نشده اند از بخش SYSTEM.INI فایل بارگیری می شوند. پوشه های ویندوز. در طول این فرآیند، بارگیری کننده درایور دستگاه مجازی حالت واقعی به طور مداوم بررسی می کند که همه درایورهای دستگاه مجازی مورد نیاز به درستی بارگیری شده باشند و اگر هنگام بارگیری خطایی رخ دهد. درایور مورد نیازدوباره سعی می کند این عملیات را انجام دهد. پس از بارگذاری، درایورهای دستگاه مجازی حالت واقعی مقداردهی اولیه می شوند، سپس فایل VMM32.VXD پردازنده را به حالت محافظت شده تغییر می دهد و فرآیند مقداردهی اولیه درایورهای دستگاه مجازی با توجه به پارامتر InitDevice آنها آغاز می شود. فرآیند راه‌اندازی سیستم عامل با بارگیری فایل‌های KRNL32.DLL، GDI.EXE، USER.EXE و EXPLORER.EXE به پایان می‌رسد. اگر کامپیوتر به شبکه متصل باشد، محیط شبکه بارگذاری می شود. از کاربر خواسته می شود نام و رمز عبور را برای ورود به شبکه وارد کند. سپس پیکربندی با تنظیمات پیش فرض از رجیستری سیستم بارگیری می شود. در آخرین مرحله از بارگذاری سیستم عامل، محتویات پوشه Startup پردازش شده و برنامه های مشخص شده در آن راه اندازی می شوند. پس از این، سیستم عامل آماده کار است.

بنابراین، به طور خلاصه: هنگامی که انرژی به پردازنده تامین می شود، به تراشه ROM دسترسی پیدا می کند و برنامه ای را راه اندازی می کند که کامپیوتر را مقدار دهی اولیه می کند. در این لحظه پیامی در مورد نسخه BIOS روی صفحه نمایشگر ظاهر می شود.

روش مقداردهی اولیه، رویه POST را شروع می کند، که یک خودآزمایی دستگاه های زیرین را انجام می دهد (POST - Power-On Self-Test). در این لحظه پیغام Memory Test: و نشانی از میزان حافظه کامپیوتر تست شده روی صفحه نمایش داده می شود.

اگر هیچ نقصی در RAM یا صفحه کلید وجود نداشته باشد، به تراشه CMOS دسترسی پیدا می کند که حاوی داده هایی است که ترکیب سیستم رایانه و تنظیمات آن را تعیین می کند. در صفحه نمایشگر، این داده ها در جدول پیکربندی سیستم نمایش داده می شوند.

با تنظیم پارامترهای هارد دیسک، سیستم کامپیوتری به منطقه سیستم خود دسترسی پیدا می کند، لودر سیستم عامل را در آنجا پیدا می کند و شروع به بارگذاری می کند. در این حالت پیامی روی صفحه نمایش داده می شود

نوع شروع سیستم عامل ...

عیب یابی نرم افزاری و سخت افزاری

اگر همه موارد فوق به تعیین خرابی کمک نکرد، باید به تشخیص نرم افزار و سخت افزار بروید. و برای موفقیت آمیز بودن آن، باید دقیقاً بدانید که ترتیب روشن کردن دستگاه های رایانه شخصی چگونه است.

بنابراین، بیایید به ترتیب بوت شدن کامپیوتر نگاه کنیم.

1. پس از روشن شدن برق، منبع تغذیه یک تست خودکار انجام می دهد. اگر همه ولتاژهای خروجی ولتاژهای مورد نیاز را برآورده کنند، PSU سیگنال Power_Good (P_G) را روی پایه 8 کانکتور برق 20 پین ATX به مادربرد ارسال می کند. بین روشن کردن رایانه شخصی و ارسال سیگنال حدود 0.1-0.5 ثانیه می گذرد.

2. تراشه تایمر سیگنال P_G را دریافت می کند و تولید سیگنال تنظیم اولیه Reset ارائه شده به ریزپردازنده را متوقف می کند. اگر پردازنده معیوب باشد، سیستم منجمد می شود.

3. اگر CPU زنده است، آنگاه شروع به اجرای کد نوشته شده در رام بایوس در آدرس FFFF0h (آدرس برنامه راه اندازی مجدد سیستم) می کند. این آدرس حاوی دستور پرش بدون قید و شرط JMP به آدرس شروع برنامه بوت سیستم از طریق یک رام بایوس خاص (معمولاً آدرس F0000h) است.

4. اجرای کد بایوس رام خاص شروع می شود. BIOS شروع به بررسی اجزای سیستم از نظر عملکرد می کند (POST - Power On Self Test). اگر خطایی تشخیص داده شود، سیستم بوق می زند زیرا آداپتور ویدیو هنوز راه اندازی نشده است. چیپست و DMA بررسی و مقداردهی اولیه می شوند و آزمایش ظرفیت حافظه انجام می شود. اگر ماژول های حافظه به طور کامل وارد نشده باشند یا برخی از بانک های حافظه آسیب دیده باشند، سیستم یخ می زند یا بوق های مکرر و طولانی از بلندگوی سیستم به گوش می رسد.

5. تصویر بایوس برای اطلاعات بیشتر در رم باز می شود دسترسی سریعبه کد بایوس

جدول 1. کدهای صدا برای خطاهای BIOS IBM POST Phoenix (Award)
سیگنال صوتی	اشکال در عملکرد
1 کوتاه	POST تکمیل شد، سیستم اوکی است
2 کوتاه	یک نقص وجود دارد: کد خطا روی صفحه
بدون سیگنال	منبع تغذیه، سیگنال Power_Good وجود ندارد، کد رام بایوس خراب است، پردازنده، چیپست معیوب است
سیگنال پیوسته	خطای کنترلر حافظه، خطای چیپست، ولتاژ نادرست
سیگنال های کوتاه RF مکرر	گرمای بیش از حد CPU، اورکلاک، ولتاژ نادرست
بوق های طولانی مکرر	رم نصب نشده یا شناسایی نشده است
1 بلند، 1 کوتاه	مادربرد
1 بلند، 2 کوتاه	آداپتور نمایش (MDA, CGA)
1 بلند، 3 کوتاه	کارت گرافیک EGA/VGA/SVGA شناسایی نشده است یا حافظه ویدیویی معیوب است
3 طولانی	صفحه کلید

6. کنترل کننده صفحه کلید مقداردهی اولیه می شود.

7. BIOS آدرس های حافظه آداپتور ویدیو را اسکن می کند، از C0000h شروع می شود و به C7800h ختم می شود. اگر بایوس آداپتور ویدئویی پیدا شد، چک جمع (CRC) کد آن بررسی می شود. اگر CRC ها مطابقت داشته باشند، کنترل به Video BIOS منتقل می شود، که آداپتور ویدئو را مقداردهی اولیه می کند و اطلاعات مربوط به نسخه بایوس ویدئو را نمایش می دهد. در صورت عدم تطابق چک‌سام، پیام C000 ROM Error نمایش داده می‌شود. اگر Video BIOS پیدا نشد، از درایور نوشته شده در BIOS ROM استفاده می شود که کارت گرافیک را مقداردهی اولیه می کند.

8. ROM BIOS فضای حافظه را از C8000h اسکن می کند و به دنبال بایوس دستگاه های دیگر مانند کارت های شبکهو آداپتورهای SCSI، و چک جمع آنها بررسی می شود.

9. BIOS مقدار کلمه را در آدرس 0472h بررسی می کند تا تعیین کند که آیا باید سرد یا گرم بوت شود. اگر کلمه 1234h به این آدرس نوشته شود، روش POST انجام نمی شود و یک بوت “hot” رخ می دهد.

جدول 2. کدهای صدا برای خطاهای IBM POST AMI BIOS
سیگنال صوتی	اشکال در عملکرد
1 کوتاه	خطای بازسازی DRAM
2 کوتاه	خطای مدار برابری
3 کوتاه	خطا در 64 کیلوبایت اول رم
4 کوتاه	خرابی تایمر سیستم
5 کوتاه	خطای CPU
6 کوتاه	خطا در مدار کنترل خط A20 در کنترلر صفحه کلید
7 کوتاه	خطا در تغییر حالت مجازی
8 کوتاه	خطا در خواندن/نوشتن حافظه ویدیویی
9 کوتاه	خطا چک جمعرام بایوس
10 کوتاه	خطای خواندن/نوشتن حافظه CMOS
11 کوتاه	خطای کش
سیگنال صوتی	خطای غیر کشنده
1 بلند، 3 کوتاه	خطا در حافظه اصلی یا توسعه یافته
1 بلند، 8 کوتاه	تست پاسخ نمایش ناموفق است

10. در صورت سرد بوت POST انجام می شود. پردازنده مقداردهی اولیه می شود، اطلاعات مربوط به ساخت، مدل و غیره آن نمایش داده می شود. یک سیگنال کوتاه صادر می شود.

11. RTC (ساعت واقعی) تست شده است.

12. تعیین فرکانس CPU، بررسی نوع آداپتور ویدیویی (از جمله داخلی).

13. تست حافظه استاندارد و توسعه یافته.

14. تخصیص منابع به تمام دستگاه های ISA.

15. مقداردهی اولیه کنترل کننده IDE. اگر از کابل 40 پین برای اتصال ATA/100 HDD استفاده شود، پیام مربوطه ظاهر می شود.

16. مقداردهی اولیه کنترل کننده FDC.

17. ROM BIOS به دنبال فلاپی دیسک سیستم یا MBR دیسک سخت می گردد و بخش 1 را در مسیر 0 سمت 0 می خواند، این بخش را برای آدرس 7C00h کپی می کند. در مرحله بعد، این بخش بررسی می شود: اگر با امضای 55AAh به پایان برسد، MBR از طریق جدول پارتیشن نگاه می کند و به دنبال پارتیشن فعال می گردد و سپس سعی می کند از آن بوت شود. اگر سکتور اول با هر امضای دیگری به پایان برسد، وقفه Int 18h فراخوانی می شود و پیغام "DISK BOOT FAILURE, INSERT SYSTEM DISK AND PRESS ENTER" یا "Non-system disk or disk error" روی صفحه نمایش داده می شود.

دستور اجرا:

1. اگر مانیتور سیستم کامپیوتر دارای برق جدا از واحد سیستم است، مانیتور را روشن کنید.
2. سیستم کامپیوتر را با استفاده از سوئیچ واحد سیستم روشن کنید.
3. برای نظارت بر پیام‌های دریافتی از رایانه در طول فرآیند راه‌اندازی، از کلید Pause/Break استفاده کنید. دانلود را متوقف می کند و به شما امکان می دهد پیام را با دقت بخوانید. برای ادامه شروع، از کلید ENTER استفاده کنید.
4. نسخه BIOS را بررسی کنید (به اطلاعات پایه، صفحه 1 مراجعه کنید).
5. اندازه حافظه آزمایش شده را مشخص کنید (به اطلاعات پایه، ص 2 مراجعه کنید).
6. داده هایی که ترکیب سیستم کامپیوتری و تنظیمات آن را تعریف می کنند، روی صفحه نمایشگر در جدول پیکربندی سیستم نمایش داده می شوند (به اطلاعات پایه، پاراگراف 3 مراجعه کنید). پس از توقف راه اندازی با استفاده از کلید PAUSE/BREAK، جدول را بررسی کرده و نصب کنید:
7. سیستم کامپیوتری چند هارد دارد و ظرفیت آنها چقدر است؟
8. آیا درایوهای فلاپی وجود دارند و مشخصات فلاپی درایوهای مورد استفاده چیست؟
9. چند پورت سریال و موازی موجود است؟
10. چه نوع ریز مدارهایی در بانک های حافظه قرار دارند؟ با کلید ENTER شروع کنید.
11. نوع سیستم عاملی را که نصب می کنید مشخص کنید (به اطلاعات پایه، ص 4 مراجعه کنید).
12. پس از انتظار برای شروع سیستم عامل، از معلم خود بپرسید که چگونه کامپیوتر را خاموش کند. کامپیوتر خود را به حالت اولیه بازگردانید.
13. ترتیب بالا آمدن رایانه خود را یادداشت کنید و توجه داشته باشید که هر مرحله به کجا ختم می شود.

جدول را پر کنید:

مورد پیکربندی	علامت گذاری، نوع	ویژگی های اضافی	معنی
مادربرد
CPU		وجود یک پردازنده کمکی فرکانس ساعت
رم
HDD		تعداد
درایوهای فلاپی		تعداد
پورت های ورودی/خروجی		تعداد: موازی متوالی

سوالات دفاعی:

1. طبقه بندی کامپیوترها

1. سفارش بوت کامپیوتر;

1. پیام ها و سیگنال های صوتی در مورد خرابی تجهیزات.

کار آزمایشگاهی شماره 4 "تحقیق سخت افزار کامپیوتر خانگی"

هدف کار: بررسی سخت افزار نصب شده بر روی کامپیوتر شما. عیب یابی عملکرد این تجهیزات. درگیری های سخت افزار/نرم افزار را جستجو کنید.

تجهیزات: کامپیوتر با سیستم عامل Windows 2000\Xp\Vista

اطلاعات اولیه:

نسخه های مدرن ویندوز حاوی تعدادی ابزار تشخیصی برای سخت افزار نصب شده است. در اینجا لیستی از این صندوق ها آمده است:

نام		هدف
مدیریت دستگاه	کامپیوتر من را انتخاب کنید، کلیک راست کنید، آیتم منوی خواص را انتخاب کنید، در پنجره ای که ظاهر می شود، تب "Hardware" را انتخاب کنید و سپس "Device Manager" را انتخاب کنید.	اطلاعاتی در مورد محصولات سخت افزاری نصب شده ارائه می دهد و همچنین امکان نصب، فعال/غیرفعال کردن این دستگاه ها را در سیستم فراهم می کند.
	Start->Run->dxdiag.exe	تشخیص سیستم های سمعی و بصری با استفاده از DirectXفن آوری ها
	Start->Run->msinfo32.exe	ارائه کامل ترین اطلاعات در مورد سیستم، عملکرد آن، تجهیزات نصب شدهو تضاد سخت افزاری و نرم افزاری

سودمند Msinfo32.exe

اطلاعات سیستم اطلاعات سازنده سیستم (سازنده، مدل و نوع) تایپ کنید پردازنده مرکزی(CPU) حافظه و منابع سیستم نسخه BIOS منطقه زمانی نام کاربری در قالب DomainName\UserName (فقط در صورتی وجود دارد که رایانه برای ورود به یک دامنه پیکربندی شده باشد) دستگاه بوت (در صورت وجود چندین دستگاه) مسیر فایل swap این اطلاعات در ابتدای فرآیند عیب یابی برای ارائه یک نمای کلی از محیط استفاده می شود. منابع سخت افزاری دسته منابع سخت افزاری اطلاعاتی درباره پارامترهای وابسته به سخت افزار، مانند درخواست های وقفه (IRQ) اختصاص داده شده یا استفاده شده، آدرس های ورودی/خروجی (I/O) و آدرس های حافظه ارائه می دهد. زیر مجموعه های این دسته در زیر توضیح داده شده است. تضادها و اشتراک گذاری که در این بخشفهرستی از تداخل های شناسایی شده بین دستگاه های ISA (معماری استاندارد صنعتی) را ارائه می دهد و همچنین منابعی را نشان می دهد که بین دستگاه های PCI (Peripheral Component Interconnect) مشترک هستند. از این اطلاعات می توان برای تعیین تضادهای سخت افزاری استفاده کرد. این بخش کانال های دسترسی مستقیم به حافظه (DMA) مورد استفاده، دستگاه هایی که از آنها استفاده می کنند و کانال های موجود را مشخص می کند. تجهیزات با بازخورد این بخش دستگاه‌هایی را شناسایی می‌کند که پیکربندی PNP (Plug and Play) و همچنین تنظیمات دستی منابع انتخاب‌شده توسط کاربر را غیرفعال کرده‌اند. تجهیزات Loopback همچنین شامل دستگاه هایی می شود که در فرآیند PNP شرکت نمی کنند، مانند دستگاه های ISA سنتی (غیر PNP). این اطلاعات می تواند در عیب یابی تداخل منابع Plug and Play مفید باشد. ورودی خروجی این بخش محدوده پورت I/O استفاده شده و دستگاه هایی که از هر محدوده استفاده می کنند را مشخص می کند. وقفه ها (IRQ) این بخش استفاده از وقفه را خلاصه می کند، دستگاه هایی را که از وقفه استفاده می کنند شناسایی می کند و لیستی از وقفه های موجود را ارائه می دهد. حافظه این بخش محدوده آدرس حافظه استفاده شده توسط دستگاه ها را نشان می دهد. اجزاء دسته کامپوننت ها حاوی اطلاعات پیکربندی است سیستم های ویندوز XP، از جمله وضعیت درایورهای دستگاه، اجزای شبکه، و اجزای نرم افزار چند رسانه ای. در اینجا همچنین لیست کاملی از درایورها و توضیح کوتاهدستگاه هایی که ممکن است به درستی کار نکنند. زیر مجموعه های این دسته در زیر توضیح داده شده است. چند رسانه ای این بخش لیستی از کارت های صدا و اطلاعات مربوط به کنترلرهای بازی را ارائه می دهد. چند رسانه ای - کدک های صوتی لیست کدک های صوتی دانلود شده چند رسانه ای - کدک های ویدیویی لیست کدک های ویدیویی دانلود شده چند رسانه ای - CD-ROM حرف و مدل درایو سی دی نشان داده شده است. اگر یک CD داده در درایو بارگذاری شود، ابزار System Profile نیز بررسی انتقال داده را انجام می دهد. چند رسانه ای - دستگاه صدا نام و سازنده دستگاه صوتی و همچنین وضعیت، پورت I/O، وقفه، کانال DMA و استفاده شده را فهرست می کند. دستگاه صدارانندگان اطلاعات مربوط به کارت گرافیک و مانیتور. دستگاه های مادون قرمز اطلاعات در مورد دستگاه های مادون قرمز اطلاعاتی در مورد صفحه کلید و ماوس اطلاعات در مورد سایر قطعات اطلاعاتی در مورد مودم اطلاعاتی درباره آداپتور شبکه، مشتری و پروتکل. در مقایسه با ویندوز مایکروسافت 98 در ویندوز XP اطلاعات دقیق تری در مورد آن ارائه می دهد پروتکل شبکه، شامل اطلاعات بیشتر در مورد پیکربندی پروتکل مربوط به عملکرد آن در شبکه. شبکه - Winsock نسخه Winsock به همراه توضیحات و اطلاعات وضعیت فهرست شده است. با پورت های سریال و موازی آشنا شوید. دستگاه های ذخیره سازی اطلاعاتی درباره دیسکهای سخت، درایوهای فلاپی، رسانه های قابل جابجایی و کنترلرها. هر درایو شامل یک حرف درایو، اندازه کل، مقدار فضای خالی، سیستم فایل، وضعیت فشرده‌سازی، نوع درایو و نام درایو است. لیست پرینترها و درایورهای چاپگر نصب شده دستگاه هایی با مشکل لیست دستگاه های دارای مشکل دستگاه هایی را که در Device Manager مشکل دارند شناسایی می کند و اطلاعات مربوط به وضعیت را ارائه می دهد. لیست کنترلرها و درایورهای USB نصب شده منوی خدمات منوی ابزارها حاوی پیوندهایی به ابزارها و کنترل پنل‌های دیگر، از جمله «بایگانی داده‌ها»، « اتصالات شبکه"، "Hardware Wizard"، "Disk Cleanup"، "Network Diagnostics"، "System Restore"، "File Signature Verification"، "DirectX Diagnostic Tool" و "Dr. Watson". مشاهده منو دو گزینه جدید منوی View به شما امکان می دهد تاریخچه کلی تغییرات را در رایانه خود مشاهده کنید و همچنین به آن متصل شوید کامپیوتر از راه دوربرای مشاهده اطلاعات سیستم گزارش اطلاعات سیستم ابزار System Profile در ویندوز XP توانایی جدیدی برای مشاهده تغییرات ایجاد شده در رایانه شما ارائه می دهد. برخلاف ویندوز 98، که می‌توانید اطلاعات را بر اساس دسته‌بندی مشاهده کنید، ویندوز XP به شما این امکان را می‌دهد که تمام تغییرات ایجاد شده در رایانه خود را در تاریخ و زمان خاصی مشاهده کنید. اطلاعات گزارش در سه دسته مشابه در نمای استاندارد نمایش داده می شود: منابع سخت افزاری، اجزاء و محیط نرم افزار. این اطلاعات توسط WMI ارائه شده و در فایل های داده XML واقع در پوشه Windows\PCHealth\HelpCtr\Datacoll ذخیره می شود.

دستور اجرا:

1) کامپیوتر خود را روشن کنید و منتظر بمانید تا سیستم بوت شود

2) استفاده از به معنی استانداردویندوز، جداول زیر را کامل کنید.

جدول را پر کنید:

جدول اطلاعات سیستم

جدول اجزاء

تداخل برنامه (در صورت وجود)

سوالات دفاعی:

1) منظور از تضاد سخت افزاری چیست

2) منظور از تضاد برنامه چیست

کار آزمایشگاهی شماره 5 «مطالعه دستگاه ها و نرم افزارهای جانبی رایانه شخصی. کار با اسکنر"

هدف کار- مطالعه دستگاه ها و اصول عملکرد دستگاه های جانبی رایانه شخصی، کار با اسکنر و برنامه خواننده خوب 7.0.

تجهیزات و مواد مورد استفاده:

اطلاعات اولیه:

اسکنر وسیله ای است برای وارد کردن متن یا اطلاعات گرافیکی به رایانه با تبدیل آن به شکل دیجیتال برای استفاده، پردازش، ذخیره سازی یا خروجی بعدی.

اسکنرهای رومیزی در دهه 80 ظاهر شدند و بلافاصله مورد توجه بیشتر قرار گرفتند، اما پیچیدگی استفاده، فقدان نرم افزار جهانی و از همه مهمتر قیمت بالا اجازه نمی داد اسکنرها از استفاده تخصصی فراتر بروند.

زمان زیادی از آن زمان نگذشته است، اما خط کاملی از اسکنرهای رومیزی پدید آمده است که عمدتاً برای دفتر و استفاده خانگی. علاوه بر این، در چند سال گذشته، به لطف کاهش قیمت باور نکردنی، محبوبیت اسکنرها به طور قابل توجهی افزایش یافته است. قیمت یک اسکنر مسطح خوب امروزه با قیمت یک کارت گرافیک یا چاپگر خوب قابل مقایسه است، بنابراین منطقی است که به خرید کامپیوتر و چاپگر و خرید اسکنر ادامه دهید.

در صورت نیاز به قرار دادن تصاویر گرافیکی یا متون از کاغذ در اسناد ایجاد شده با رایانه، اسکنر رومیزی هنگام کار با رایانه ضروری است. استفاده از اسکنرهای رومیزی مدرن بسیار آسان است و رابط بصری دارند، اما تعدادی ویژگی و ویژگی وجود دارد که هنگام انتخاب اسکنر باید به آنها توجه کنید.

اصل عملیات.

به انگلیسی Scan - با دقت نگاه کنید، اسکم کنید.

در تصویر شماتیک مکانیسم یک اسکنر تخت رومیزی، لامپ نور پس زمینه و سیستم آینه بر روی کالسکه ای نصب شده اند که با استفاده از یک موتور پله ای حرکت می کند. نور لامپ نصب شده بر روی کالسکه در حین اسکن در هر مرحله از موتور از سند منعکس می شود و از طریق سیستمی از آینه ها به ماتریسی متشکل از عناصر حساس برخورد می کند که با تبدیل آن به نور منعکس شده، شدت نور منعکس شده را تعیین می کند. سیگنال الکتریکی این عناصر حساس معمولا CCD (مخفف انگلیسی Couple-Charged Device) نامیده می شوند و در ترجمه تقریبی روسی شبیه CCD (دستگاه با شارژ) به نظر می رسد. در مرحله بعد، سیگنال آنالوگ به دیجیتال تبدیل می شود و به دنبال آن پردازش و برای استفاده بیشتر به رایانه ارسال می شود. بنابراین، در هر مرحله حمل، اسکنر یک نوار افقی از اصلی را می گیرد که به نوبه خود به تعداد مشخصی پیکسل در خط CCD تقسیم می شود. تصویر نهایی که از نوارها تشکیل شده است مانند موزاییکی است که از کاشی های هم اندازه و رنگ های مختلف تشکیل شده است.

طبقه بندی و ویژگی های اصلی اسکنرها

1. تک پاس یا سه پاس

قبلا برای اسکن رنگی باید از تکنولوژی سه پاس استفاده می شد یعنی پاس اول با فیلتر قرمز رنگ قرمز و دومی برای مولفه سبز و سومی برای آبی. این روش دو تا دارد کاستی های قابل توجه: سرعت پایین و مشکل ترکیب سه اسکن جداگانه در یک اسکن، با عدم تطابق رنگ حاصل.

راه حل، ایجاد True Color CCD بود که به فرد اجازه می دهد هر سه جزء رنگی یک تصویر رنگی را در یک گذر درک کند. True Color CCD در حال حاضر استاندارد است و هیچ کس در جهان دیگر اسکنرهای سه پاس تولید نمی کند.

اسکنرهای تک گذر از یکی از دو زیرسیستم برای به دست آوردن داده های رنگ تصویر استفاده می کنند: برخی از یک CCD با پوشش ویژه استفاده می کنند که رنگ را در اجزای آن فیلتر می کند، برخی دیگر از یک منشور برای جداسازی رنگ ها استفاده می کنند.

در حال حاضر هیچ اسکنر سه پاس در بازار وجود ندارد. به طور مشابه، در یک زمان اسکنرهای تخت سیاه و سفید وجود نداشتند.

رابط سخت افزاری

داده های دیجیتال از اسکنر از طریق یک رابط سخت افزاری به کامپیوتر منتقل می شود.

رایج ترین روش انتقال داده برای اسکنرهای تخت- این رابط SCSI، که مستقل از پلتفرم است و به شما امکان می دهد از اسکنر در مکینتاش و رایانه شخصی استفاده کنید. اکثر سازندگان اسکنر را با یک آداپتور SCSI جدا شده عرضه می کنند که به شما امکان می دهد فقط اسکنر را متصل کنید.

اخیراً مدل‌هایی که به پورت موازی رایانه متصل می‌شوند و برای نصب برد نیازی به برداشتن پوشش واحد سیستم رایانه ندارند، محبوبیت زیادی پیدا کرده‌اند. به عنوان یک قاعده، همه اسکنرهایی با چنین رابطی دارای یک پورت شفاف برای اتصال چاپگر هستند.

علاوه بر این، در حال حاضر اسکنرهای تخت وجود دارند که دارای برد رابط مخصوص به خود هستند که علاوه بر عملکرد انتقال داده، برق اسکنر را از واحد سیستم رایانه تامین می کند. اتصال چنین اسکنر شامل نصب یک برد رابط، اتصال سیم اسکنر به کانکتور خارجی روی برد، نصب درایورها و نرم افزار است. تنها زمانی که برنامه اسکن شروع شود، برق به اسکنر تامین می شود.

3. وضوح اسکنر.

3.1 وضوح نوری.

وضوح نوری یکی از ویژگی های اصلی یک اسکنر است. اندازه گیری در نقطه در اینچ، DPI. برای اسکنرهای رومیزی می توانید موارد زیر را پیدا کنید: 300x300، 400x400، 300x600، 400x800، 600x600، 600x1200 dpi.

برای درک اینکه وضوح نوری چیست، یک صفحه شطرنج 8x8 با اندازه اینچ Xinch (اینچ = 2.54 سانتی متر) تصور کنید. رزولوشن این برد 8*8 خواهد بود. اگر این تابلو در امتداد هر محور سیصد مربع داشته باشد، وضوح آن 300x300 خواهد بود. بر این اساس، هر چه وضوح تصویر بالاتر باشد، اطلاعات دقیق تری در مورد تصویر به دست می آید.

با توجه به مکانیسم اسکنر، وضوح نوری اسکنر توسط ماتریس CCD در امتداد محور افقی تعیین می شود. تعداد مراحل در هر اینچ که موتور اسکنر هنگام حرکت کالسکه اجازه می دهد تا وضوح را در امتداد محور عمودی تعیین کند. در این راستا، بسیاری از تولید کنندگان مقادیر مختلف افقی و عمودی را معمولاً نشان می دهند، بنابراین وضوح واقعی را بیش از حد تخمین می زنند، زیرا اسکنر با وضوح 300x600 (300 برای خط CCD و 600 برای خط CCD). موتور پله ای) در وضوح معین 600 نرم افزار کاربردی(گاهی این کار در سطح سخت‌افزار انجام می‌شود) با محاسبه ریاضی نقاط از دست رفته، وضوح در امتداد خط‌کش را به‌طور مصنوعی افزایش می‌دهد. تصور کنید اگر او واقعاً با مقادیر مختلف به صورت عمودی و افقی اسکن کند، سپس از یک اینچ در امتداد یک محور دو برابر نقاط دیگر را دریافت کند، تصویر نهایی دو بار در امتداد محور عمودی کشیده می شود. بنابراین، هنگام انتخاب یک اسکنر، باید مقدار کمتری را در نظر بگیرید که وضوح اپتیکال واقعی اسکنر را نشان می دهد.

3.2 وضوح درون یابی

سازندگان اسکنرهای رومیزی این ویژگی را بسیار دوست دارند، اغلب آن را در نام می‌گذارند و آن را با حروف بزرگ روی جعبه رنگارنگ قرار می‌دهند. می توانید 4800، 9600 و غیره را ببینید.

وضوح درون یابی یک وضوح اسکنر افزایش یافته مصنوعی است که به صورت برنامه ریزی شده در درایور اسکنر با استفاده از الگوریتم های ریاضی به دست می آید، هیچ ارزش عملی ندارد و توسط هیچکس در زندگی استفاده نمی شود.

3.3 واقعاً چقدر نیاز دارید؟

هنگام خرید یک اسکنر، باید درک کنید که رویکرد کلی به فناوری رایانه«هرچه بیشتر، بهتر» (حافظه، فرکانس پردازنده و غیره) معمولاً در مورد اسکنرها صدق نمی کند. این البته بهتر است و البته گران تر است، اما ممکن است هرگز به آن نیاز نداشته باشید! وضوحی که باید هنگام اسکن استفاده کنید توسط دستگاه خروجی که استفاده می کنید تعیین می شود.

برای نمایش یک به یک (ارائه، طراحی وب سایت) کافی است 72 نقطه در اینچ یا 100 نقطه در اینچ را تنظیم کنید، زیرا همه مانیتورها 72 یا 96 نقطه در اینچ را تولید می کنند.

هنگام استفاده از چاپگر جوهر افشان برای خروجی تصاویر رنگی، کافی است Scanner_Resolution=Printer_Resolution/3 را تنظیم کنید، همانطور که سازندگان چاپگر نشان می دهند. حداکثر وضوحچاپگرها، هنگام چاپ رنگی پرینترهای جوهرافشاناز سه نقطه برای ایجاد یک نقطه به دست آمده از اسکنر استفاده کنید. یعنی اینجا هم 200 - 250 نقطه در اینچ برای شما کافی خواهد بود.

سپس در چه مواردی لازم است کیفیت بالا? پاسخ ساده است: اگر نیاز به بزرگنمایی یا کشش تصویر گرفته شده از نسخه اصلی دارید. به این فکر کنید که آیا ممکن است هرگز چنین نیازی نداشته باشید، اما باید هزینه زیادی بپردازید.

4 عمق رنگ

به طور کلی، چشم انسان قادر است حدود 17 میلیون سایه رنگ یا 256 سایه خاکستری (کیفیت عکاسی) را درک کند، اگرچه این کاملاً درست نیست، این تعداد رنگ برای نمایش در مانیتور کاملاً کافی است. این مربوط به یک نمایش رنگی 24 بیتی یا 8 بیتی برای یک تصویر در مقیاس خاکستری است.

امروزه بعید است که اسکنرهای تخت سیاه و سفید پیدا کنید زیرا مدل های رنگی زیادی در دسترس هستند. مکانیسم به دست آوردن رنگ در اسکنر در زیر توضیح داده شده است.

در اسکنر، یک سیگنال الکتریکی با ماتریس های CCDبا استفاده از مبدل آنالوگ به دیجیتال به دیجیتال تبدیل می شود. عمق بیت ADC و کیفیت CCD عمق رنگ اسکنر را تعیین می کند. با دریافت 256 درجه بندی (8 بیت) برای هر جزء رنگ، رنگ به 8x3 = 24 بیت = 16.77 میلیون سایه می رسد.

همه اسکنرهای رومیزی اکنون رنگی 24 بیتی ارائه می دهند. آداپتورهای گرافیکیو مانیتورها از رنگ 24 بیتی پشتیبانی می کنند، اما دیگر از رنگ 30 یا 36 بیتی پشتیبانی نمی کنند.

در عین حال، اسکنرهایی با نمایش رنگ 30 بیتی و 36 بیتی (به ترتیب 10 و 12 بیت برای هر جزء) نیز وجود دارد. در واقعیت، شما با رنگ 24 بیتی کار خواهید کرد، اما با یک ADC بزرگ، با داشتن اطلاعات اضافی، می توانید تصویر را در محدوده وسیعی بدون از دست دادن کیفیت تصحیح رنگ کنید. اسکنرهایی با عمق رنگ بیشتر اجازه می دهند سایه ها و تغییرات بیشتری در رنگ های تیره حفظ شود.

1. محدوده چگالی نوری

چگالی نوری مشخصه اصلی است. به عنوان لگاریتم اعشاری نسبت نور فرودی به نور منعکس شده (هنگام اسکن نسخه های اصلی مات) یا نور عبوری (هنگام اسکن اسلایدها و نگاتیوها) محاسبه می شود. حداقل مقدار ممکن 0.0 D یک نسخه اصلی کاملا سفید است. حداکثر مقدار ممکن 4.0 D یک اصل کاملا مشکی است. در عمل، محدوده چگالی نوری توانایی اسکنر در گرفتن نمونه های اصلی مختلف را مشخص می کند. هر چه برد بزرگتر باشد بهتر است.محدوده چگالی نوری اسکنر توسط اپتیک و عمق رنگ اسکنر تعیین می شود.

در واقع، هنگام اسکن اسکنرهای مات، یک اسکنر با ارزش 2.5 D به خوبی از عهده وظایف محول شده بر می آید.

1. نرم افزار

اسکنر یکی از اولین محصولاتی است که کاربر با آن علاوه بر خود دستگاه و درایور سخت افزار، چندین مورد را دریافت کرد. محصولات نرم افزاری. هزینه کل این محصولات دارای مجوز در یک جعبه ممکن است بیشتر از پولی باشد که برای اسکنر می پردازید. بنابراین، مهم است که بدانید چه چیزی با اسکنر شما ارائه می شود.

اولین چیزی که قطعا با اسکنر ارائه می شود درایور تواین آن است.

در محیط DOS، همه اسکنرها فقط با برنامه های نرم افزاری خود کار می کردند. به نظر می رسید که ظهور ویندوز به مشکلات مربوط به سازگاری اسکنرها با نرم افزارهای مختلف پایان دهد، اما مایکروسافت اسکنرها را در لیست دستگاه هایی که به طور استاندارد توسط ویندوز پشتیبانی می شوند قرار نداد. تولید کنندگان پیشرو اسکنر و نرم افزار این استاندارد را به تنهایی ایجاد کردند و به TWAIN معروف شد که مخفف نیست، اگرچه بسیاری بر این باورند که Twain ابزاری بدون هیچ نام جالب یا ابزاری بدون نام جالب است (نگاه کنید به http: //www.twain.org).

استاندارد TWAIN اکنون توسط تمامی سازندگان اسکنر رومیزی و تمامی سازندگان پیشرو بسته های گرافیکی و برنامه های تشخیص کاراکتر پشتیبانی می شود. بنابراین، با انتخاب یک دستگاه تواین، کاربر می تواند مستقیماً از برنامه گرافیکی مورد علاقه خود با راه اندازی درایور اسکنر تواین از آن اسکن کند.

درایور اسکنر Twain یک نرم افزار کاربردی با رابط گرافیکی، که عملکردهای کنترل پنل اسکنر را حمل می کند و داده ها را از اسکنر به برنامه نرم افزاری که از آن اسکنر را فراخوانی می کنید منتقل می کند. با استفاده از درایور Twain می‌توانید پارامترها و ناحیه اسکن را تنظیم کنید، اسکن و مشاهده اولیه را انجام دهید و امکان تصحیح رنگ و پس پردازش تصویر حاصل را فراهم کنید.

علاوه بر اسکنر، تواین توسط دوربین های دیجیتال نیز پشتیبانی می شود.

سرعت عملیات

به طور معمول، سرعت های تبلیغاتی را در اسکنرهای تخت رومیزی پیدا نمی کنید. در برخی موارد، سازندگان سرعت اسکن یک خط تصویر را در میلی ثانیه تبلیغ می کنند که در عمل کاربرد چندانی ندارد. یکی از دلایل آن وابستگی این مقدار به بسیاری از عوامل مربوط به حالت کار داده شده، نوع کامپیوتر، رابط و غیره است. علاوه بر این، با سرعت بیشتر ممکن است کیفیت یا قیمت را از دست بدهید.

تنها راه برای فهمیدن چیزی این است که خودتان آن را مقایسه کنید، که احتمالاً فقط در نمایشگاه ها قابل انجام است، زیرا در یک نمایشگاه دیدن همه دستگاه ها در عمل دشوار است. شما همچنین می توانید به نتایج آزمایش اعتماد کنید، اما در اینجا باید در نظر داشته باشید که برای کار شما ممکن است نتیجه متفاوت باشد.

سفارش کار:

جداول گزارش را پر کنید:

نمونه جداول برای اسکنر Epson1260

نوع اسکنر:	اسکنر تخت تمام رنگی
روش ساب اسکن	حرکت سر اسکن
فوتوسل	سنسور CCD خطی رنگی
حداکثر قالب
ناحیه اسکن:	216×297 (A4، حرف)
وضوح نوری و مکانیکی (dpi):
تعداد پیکسل در هر خط	30600 پیکسل (10200 x 3)
مقیاس خاکستری (خارجی)	8 بیت (256 سطح سرگو)
مقیاس خاکستری (داخلی)	16 بیت (65536 سطح خاکستری)
نمایش رنگ (خارجی)	24 بیت (16.7 میلیون رنگ)
نمایش رنگ (داخلی)	48 بیت (281.5 تریلیون رنگ)
چگالی نوری (D)
سرعت اسکن
پیش نمایش A4، رنگی (ثانیه)
عکس A4، سیاه و سفید، 300 نقطه در اینچ (ثانیه)
عکس A4، رنگی 600 نقطه در اینچ (ثانیه)
عکس 6 x 4، رنگی، 1200 نقطه در اینچ (ثانیه)
پردازش تصویر داخلی (تصحیح گاما):	1 سطح تعریف شده توسط کاربر
رابط ها:
منبع نور:	لامپ فلورسنت کاتد سرد سفید
وضوح درونیابی (dpi):

جدول نتایج اسکن و تشخیص اطلاعات

حالت اسکن	نتیجه اندازه گیری
	کوچک (شناخته نشده، کاملاً شناخته نشده، شناخته شده)	بزرگ (ناشناخته، کاملاً شناخته نشده، شناخته شده)	کیفیت تصویر (کم، متوسط، خوب، زیاد)

سوالات دفاعی:

1) دستگاه اسکنر

2) ویژگی های اساسی اسکنر

3) انواع اسکنر

سخت افزار کامپیوتر

دانش آموز SPBGUTD

گروه شماره 1-ED-2 "B"

مرکووا دیمیتری

سن پترزبورگ

مقدمه…………………………………………………….3

پیکربندی کامپیوتر شخصی ..........................3

مادربرد…………………………………………………..5

BIOS …………………………………………………………….6

IBM کامپیوتر و اصل معماری باز………………….8

معرفی

امروزه تصور اینکه بتوانید بدون رایانه کار کنید دشوار است. اما چندی پیش، تا اوایل دهه 70، رایانه ها در دسترس دایره بسیار محدودی از متخصصان بودند و استفاده از آنها، به عنوان یک قاعده، محرمانه باقی می ماند و برای عموم مردم کمتر شناخته شده بود. با این حال، در سال 1971، رویدادی رخ داد که وضعیت را به شدت تغییر داد و با سرعت فوق العاده، کامپیوتر را به یک ابزار کار روزمره برای ده ها میلیون نفر تبدیل کرد. در آن سال بدون شک مهم، شرکت تقریبا ناشناخته اینتل از یک شهر کوچک آمریکایی با نام زیبای سانتا کلارا (کالیفرنیا) اولین ریزپردازنده را عرضه کرد. ظهور طبقه جدیدی از سیستم‌های محاسباتی - رایانه‌های شخصی - را مدیون او هستیم که امروزه اساساً توسط همه افراد، از دانش‌آموزان دبستانی و حسابداران گرفته تا دانشمندان و مهندسان کارکشته استفاده می‌شود. این ماشین‌ها که حتی نیمی از سطح یک میز معمولی را اشغال نمی‌کنند، کلاس‌های جدیدی از وظایف را که قبلاً در دسترس بودند (و به دلایل اقتصادی اغلب غیرقابل دسترس بودند - زمان رایانه‌های بزرگ و مینی رایانه‌ها در آن زمان بسیار گران بود فتح می‌کنند. ) فقط به سیستم هایی که صد متر مربع را اشغال نمی کنند. احتمالاً قبلاً هرگز شخصی ابزاری با چنین قدرت عظیمی در چنین ابعاد میکروسکوپی در دست نداشته است.

یک رایانه شخصی دو مزیت مهم نسبت به سایر انواع رایانه ها دارد: کنترل های نسبتاً ساده ای دارد و می تواند کلاس نسبتاً گسترده ای از مشکلات را حل کند.

اگر قبلاً فقط برنامه نویسان حرفه ای می توانستند روی رایانه کار کنند (تقریباً برای هر کاری که باید برنامه خود را ایجاد می کردند)، اکنون وضعیت به طور اساسی تغییر کرده است. در حال حاضر ده ها هزار برنامه در تمامی زمینه های دانشی تدوین شده است. ده ها میلیون کاربر واجد شرایط با آنها کار می کنند.

طبق آمار رایج ترین و مورد استفاده ترین برنامه ها سیستم عامل ها و ویرایشگرهای متن هستند.

آگاهی از ویژگی های دستگاه های رایانه ای به کاربر واجد شرایط کمک می کند تا پیکربندی بهینه رایانه شخصی را برای حل یک مشکل عملی معین انتخاب کند.

پیکربندی کامپیوتر شخصی

کامپیوترهای شخصی آنهایی هستند که تنها توسط یک کاربر در یک زمان قابل استفاده هستند. کامپیوترهای شخصی فقط یک ایستگاه کاری دارند.

اصطلاح "پیکربندی" یک کامپیوتر به لیستی از دستگاه های موجود در ترکیب آن اشاره دارد.

مطابق با اصل معماری باز، سخت افزار کامپیوتر (Hardware) می تواند بسیار متفاوت باشد. اما هر رایانه شخصی دارای مجموعه ای اجباری و اضافی از دستگاه ها است.

مجموعه وسایل مورد نیاز:

· مانیتور - دستگاهی برای خروجی متن و اطلاعات گرافیکی.

· صفحه کلید - دستگاهی برای وارد کردن اطلاعات متنی.

· واحد سیستم - ترکیب تعداد زیادی از دستگاه های مختلف کامپیوتری.

واحد سیستم شامل تمام اجزای الکترونیکی کامپیوتر است. بخش های اصلی واحد سیستم عبارتند از:

· پردازنده اصلی ترین وسیله کامپیوتری برای کنترل و انجام محاسبات است.

· مادربرد وسیله ای برای نصب سایر دستگاه های کامپیوتری داخلی بر روی آن است.

· حافظه با دسترسی تصادفی (RAM) وسیله ای است برای ذخیره برنامه ها و داده ها در حالی که آنها در رایانه در حال اجرا هستند.

· حافظه فقط خواندنی (ROM) وسیله ای برای ذخیره دائمی برخی از برنامه ها و داده های خاص است.

· حافظه کش - حافظه فوق العاده سریع برای ذخیره سازی اطلاعات مهم.

· Coprocessor - دستگاهی برای انجام عملیات ممیز شناور.

· کارت ویدیو دستگاهی است که خروجی اطلاعات را به مانیتور ارائه می دهد.

· فلاپی درایو - وسیله ای برای ذخیره و انتقال اطلاعات بین رایانه های شخصی.

· هارد دیسک اصلی ترین وسیله برای ذخیره اطلاعات در کامپیوتر است.

· منبع تغذیه - وسیله ای برای توزیع انرژی الکتریکی بین سایر دستگاه های رایانه ای.

· کنترلرها و اتوبوس - طراحی شده برای انتقال اطلاعات بین دستگاه های PC داخلی.

· پورت های سریال و موازی - طراحی شده برای اتصال دستگاه های اضافی خارجی به کامپیوتر.

· کیس - طراحی شده برای محافظت از مادربرد و دستگاه های داخلی کامپیوتر در برابر آسیب.

دستگاه های اضافی که می توانند به رایانه شما متصل شوند:

· چاپگر - طراحی شده برای خروجی متن و اطلاعات گرافیکی بر روی کاغذ.

· درایو CD (CD ROM) - برای کار با سی دی.

· درایوهای DVD دستگاه های مدرنی برای کار با رسانه های ذخیره سازی تا 17 گیگابایت هستند.

· کارت صدا - دستگاهی برای کار با اطلاعات صدا.

· ماوس - دستکاری کننده برای وارد کردن اطلاعات به رایانه.

· جوی استیک - دستکاری کننده برای انتقال اطلاعات مربوط به حرکت به کامپیوتر.

· تبلت - دستگاهی برای کار با گرافیک کامپیوتری.

· تیونر تلویزیون وسیله ای است که به رایانه امکان دریافت و نمایش برنامه های تلویزیونی را می دهد.

· بلندگوها وسایل خارجی برای بازتولید صداها هستند.

· مودم فکس - وسیله ای برای ارتباط بین رایانه ها از طریق خط تلفن.

· پلاتر وسیله ای برای ترسیم نقاشی روی کاغذ است.

· اسکنر - برای وارد کردن تصاویر گرافیکی به کامپیوتر.

· درایوهای نوار - دستگاه هایی برای پشتیبان گیری از داده ها بر روی نوار مغناطیسی.

· منبع تغذیه بدون وقفه - دستگاهی که از رایانه شما در برابر قطع برق محافظت می کند.

· درایوهای دیسک قابل جابجایی دستگاه هایی هستند که در آینده جایگزین درایوهای فلاپی خواهند شد.

· شتاب دهنده گرافیک - دستگاهی برای تسریع پردازش و خروجی گرافیک سه بعدی.

و خیلی بیشتر...

برای نشان دادن پیکربندی یک رایانه شخصی خاص، از رکوردهای نوع استاندارد استفاده می شود. بیایید با یک مثال به آن نگاه کنیم:

Pentium II - 333/ 64 Sdram / 3.1Gb / ATI 3D Char 4 Mb / Mini / CD ROM 24X + SB 16 ESS68

پس این چه نوع کامپیوتری است؟ ابتدا نوع پردازنده نوشته شده است - Pentium II با فرکانس کلاک 333 مگاهرتز. موارد زیر میزان و نوع رم - 64 مگابایت را نشان می دهد. رایانه شخصی دارای هارد دیسک داخلی با ظرفیت 3.1 گیگابایت است. از یک کارت گرافیک ATI 3D Char با 4 مگابایت حافظه ویدیویی استفاده شده است؛ کارت گرافیک برای کار با گرافیک سه بعدی سه بعدی بهینه شده است. کیس MiniTower. این کامپیوتر همچنین شامل یک درایو سی دی 24 سرعته و یک کارت صدای ساده Sound Blaster است. پیکربندی استاندارد رایانه همیشه شامل یک درایو فلاپی 3.5 اینچی است، بنابراین در ورودی نشان داده نشده است. یک ماوس نیز به صورت استاندارد موجود است. اما مانیتور همراه با این کیت فروخته نمی شود. باید جداگانه خریداری شود. نتیجه کلی این است که این رایانه دارای حداقل پیکربندی استاندارد برای استفاده در دفتر و خانه در بهار 1999 است.

مادربرد

مادربرد برد اصلی کامپیوتر است، زیرا روی آن است که تمام دستگاه های رایانه ای نصب شده اند، به عنوان مثال، پردازنده، کارت صدا و غیره.

مادربردها بر اساس مجموعه ای از تراشه های مخصوص به نام چیپ ست مونتاژ می شوند که بسته به نوع پردازنده در حال نصب، لازم است از چیپ ست های مختلفی استفاده شود و در نتیجه به دست آید. مادربرد در انواع مختلف

بنابراین، برای 486 پردازنده، نوع خاصی از 486 مادربرد وجود داشت. برای پردازنده های پنتیوم از دو نوع برد استفاده شد: اولی برای پردازنده هایی با فرکانس کلاک 60 و 66 مگاهرتز و دومی برای بقیه. برای انواع بعدی پردازنده ها نیز استفاده از مادربردهای مناسب ضروری است. به عنوان مثال، پردازنده Celeron از یک برد مبتنی بر چیپست 443EX استفاده می کند.

Asustek محبوب ترین سازنده مادربرد در روسیه محسوب می شود. اگرچه در عمل می توانید از رایانه هایی با مادربردهای سازنده های مختلف استفاده کنید. به عنوان مثال، A-Bit، A-Trend، Giga - Byte و دیگران.

آخرین پیشرفت در مادربردهای دسکتاپ، فناوری NLX است و ممکن است در آینده نزدیک فناوری پیشرو باشد. تابلوهای این استاندارد در نگاه اول شبیه تابلوهای LPX هستند، اما در واقع به طور قابل توجهی بهبود یافته اند. اگر جدیدترین پردازنده ها به دلیل اندازه بزرگتر و افزایش اتلاف گرما بر روی بردهای LPX قابل نصب نباشند، پس این مشکلات در توسعه NLX کاملاً برطرف شده است. اینها مزایای اصلی این استاندارد جدید نسبت به سایرین است.

پشتیبانی از فناوری های مدرن پردازندهاین امر به ویژه برای سیستم های دارای پردازنده Pentium II بسیار مهم است، زیرا اندازه بسته Single Edge Contact (یعنی یک کیس با یک ردیف کنتاکت در امتداد محیط) عملاً اجازه نمی دهد این پردازنده روی Baby- نصب شود. بردهای AT و LPX. و اگرچه برخی از تولیدکنندگان مادربرد هنوز سیستم‌های ATX مبتنی بر Pentium II را ارائه می‌کنند، بردهای آنها فقط برای دو کانکتور SIMM 72 پین جا دارد!

انعطاف پذیری نسبت به فناوری های پردازشگر که به سرعت در حال تغییر هستند.ایده سیستم های backplane انعطاف پذیر در بردهای NLX دوباره اختراع شده است که می توانند به سرعت و به راحتی بدون نیاز به جدا کردن کل سیستم نصب شوند. اما برخلاف سیستم‌های backplane سنتی، استاندارد جدید NLX از پیشروان صنعت کامپیوتر مانند AST، Digital، Gateway، Hewlett-Packard، IBM، Micron، NEC و دیگران پشتیبانی می‌کند.

پشتیبانی از سایر فناوری های جدید.ما در اینجا در مورد راه حل های با کارایی بالا مانند AGP (درگاه گرافیکی شتاب دهنده)، USB (گذرگاه سریال جهانی) صحبت می کنیم. اتوبوس سریال)، ماژول حافظه بزرگ و فناوری های DIMM. و در پاسخ به نقش روزافزون برنامه های چند رسانه ای، توسعه دهندگان مادربرد جدید را از ویژگی هایی مانند پخش ویدیو، گرافیک پیشرفته و صدا پشتیبانی کرده اند. و اگر در گذشته استفاده از فناوری‌های چندرسانه‌ای به معنای هزینه‌های اضافی برای بردهای مختلف دختر بود، اکنون دیگر نیازی به آنها نیست.

مادربردهای NLX و بردهای ورودی/خروجی (که مانند طرح LPX موازی با برد سیستم قرار دارند) اکنون به راحتی وارد و جدا می شوند، در حالی که سایر بردها، از جمله بردهایی که به صورت عمودی قرار دارند، دست نخورده باقی می مانند. همچنین دسترسی به خود پردازنده آسان تر است، که اکنون بسیار بهتر از سیستم هایی با اجزای نزدیک به هم خنک می شود. پشتیبانی از کارت های توسعه با اندازه های مختلف امکان تولید سیستم هایی با تغییرات مختلف را فراهم می کند.

استاندارد NLX حداکثر انعطاف پذیری سیستم و بهترین استفاده ممکن از فضای موجود را فراهم می کند. حتی طولانی‌ترین بردهای ورودی/خروجی به راحتی و بدون تداخل با سایر اجزای سیستم نصب می‌شوند، که یک مشکل واقعی برای رایانه‌هایی مانند Baby-AT بود.

BIOS - Basic Input Output System به این دلیل نامیده می شود که شامل مجموعه گسترده ای از برنامه های ورودی و خروجی است که سیستم عامل و برنامه های کاربردیمی تواند با دستگاه های مختلف، هم خود رایانه و هم دستگاه های متصل به آن، تعامل داشته باشد. به طور کلی، سیستم BIOS جایگاه ویژه ای در PS دارد. از طرفی می توان آن را جزء لاینفک سخت افزار دانست، از طرف دیگر مانند یکی از ماژول های نرم افزاری سیستم عامل است. اصطلاح BIOS ظاهراً از سیستم عامل CP/M وام گرفته شده است که در آن ماژولی با نام مشابه در نرم افزار پیاده سازی شده و تقریباً اقدامات مشابهی را انجام می دهد.

اکثر آداپتورهای ویدئویی مدرن، و همچنین کنترلرهای ذخیره سازی، سیستم بایوس مخصوص به خود را دارند که معمولاً مکمل سیستم است. در بسیاری از موارد، برنامه های موجود در یک بایوس خاص جایگزین ماژول های نرم افزاری مربوطه بایوس اصلی می شوند. برنامه های بایوس معمولاً از طریق وقفه های نرم افزاری یا سخت افزاری فراخوانی می شوند.

سیستم بایوس علاوه بر برنامه هایی برای تعامل با سخت افزار در سطح فیزیکیحاوی برنامه آزمایشی POST (Power-On-Self-Test) هنگامی که رایانه روشن است. اجزای اصلی مانند پردازنده، حافظه، تراشه های کمکی، درایوهای دیسک، صفحه کلید و زیرسیستم ویدئو تست شده اند. اگر رایانه در روشن شدن مشکل داشته باشد (BIOS نمی تواند آزمایش اولیه را کامل کند)، دنباله ای از بوق ها را می شنوید:

اگر با چنین چیزی مواجه شدید، احتمال زیادی وجود دارد که مشکل مربوط به سخت افزار باشد.

سیستم BIOS در PS به شکل یک تراشه منفرد نصب شده بر روی مادربرد رایانه پیاده سازی می شود. نام ROM BIOS در حال حاضر کاملاً منصفانه نیست، زیرا "ROM" به معنای استفاده از دستگاه های حافظه فقط خواندنی (ROM - Read Only Memory) است. و برای ذخیره کدهای BIOS در در حال حاضر، عمدتاً از دستگاه های حافظه قابل برنامه ریزی مجدد (قابل پاک شدن الکتریکی یا فرابنفش) استفاده می شود. علاوه بر این، امیدوارکننده ترین راه برای ذخیره سیستم BIOS اکنون حافظه فلش است. این کار باعث می‌شود که به راحتی موارد قدیمی را تغییر دهید یا ویژگی‌های اضافی را برای پشتیبانی از دستگاه‌های جدید متصل به رایانه اضافه کنید.

از آنجایی که محتویات رام بایوس آی‌بی‌ام دارای حق چاپ بود، به این معنی که نمی‌توان آن‌ها را کپی کرد، اکثر تولیدکنندگان رایانه دیگر مجبور شدند از تراشه‌های بایوس شخص ثالث استفاده کنند که البته سیستم‌های بایوس آنها تقریباً با نسخه اصلی سازگار بود. معروف ترین این شرکت ها سه شرکت هستند: American Megatrends Inc. (AMI)، نرم افزار جایزه و فن آوری های فونیکس. توجه داشته باشید که نسخه های خاص BIOS به طور جدایی ناپذیری با چیپست مورد استفاده در مادربرد مرتبط هستند. به هر حال، فن‌آوری‌های فونیکس پیشگام در تولید بایوس‌های دارای مجوز خالص محسوب می‌شوند. در آنها بود که ابتدا توابعی مانند تعیین نوع هارد، پشتیبانی از فلاپی درایو 1.44 مگابایتی و ... اجرا شد. علاوه بر این، روش POST این BIOS ها قوی ترین تشخیص را دارد. برای انصاف، باید توجه داشت که AMI BIOS های رایج ترین هستند. بر اساس برخی گزارش ها، AMI حدود 60 درصد از این بخش بازار را به خود اختصاص داده است. علاوه بر این، از برنامه Setup AMI BIOS می توانید چندین ابزار کمکی را برای آزمایش اجزای اصلی سیستم و کار با درایوها تماس بگیرید. با این حال هنگام استفاده از آنها باید به نوع رابطی که درایو استفاده می کند توجه ویژه ای داشت.

سیستم بایوس در کامپیوترها به طور جدایی ناپذیری با رم SMOS مرتبط است. این به حافظه "غیر فرار" اشاره دارد که اطلاعات مربوط به خوانش های ساعت فعلی، زمان ساعت زنگ دار، پیکربندی کامپیوتر: مقدار حافظه، انواع درایوها و غیره را ذخیره می کند. این اطلاعاتی است که آنها نیاز دارند ماژول های نرم افزاریسیستم های بایوس SMOS RAM نام خود را مدیون این واقعیت است که این حافظه بر اساس ساختارهای CMOS (CMOS-Complementary Metal Oxide Semiconductor) ساخته شده است که همانطور که مشخص است با مصرف انرژی کم مشخص می شود. توجه داشته باشید که حافظه CMOS فقط تا جایی که به طور مداوم تغذیه می شود، غیرفرار است، به عنوان مثال، از یک باتری واقع در مادربرد، یا یک باتری از سلول های گالوانیکی که معمولاً روی جعبه واحد سیستم نصب می شود. بیشتر مادربردها به RAM CMOS اجازه تغذیه می دهند. هم از داخلی و هم از منبع خارجی.

اگر تراشه رم CMOS آسیب دیده باشد (یا باتری یا باتری کم باشد)، برنامه Setup این قابلیت را دارد که از اطلاعات پیش فرض خاصی استفاده کند (مقادیر پیش فرض تنظیم BIOS) که در جدول تراشه BIOS رام مربوطه ذخیره می شود. به هر حال، در برخی از مادربردها، تراشه RAM CMOS می تواند از منابع داخلی و خارجی تغذیه شود. انتخاب با تنظیم جامپر مناسب تعیین می شود.

برنامه Setup از تنظیم چندین حالت صرفه جویی در انرژی مانند Doze، Standby و Suspend پشتیبانی می کند. این حالت ها به ترتیب افزایش صرفه جویی در انرژی فهرست شده اند. سیستم می تواند پس از مدت زمان مشخصی که در Setup مشخص شده است وارد یک حالت عملیاتی خاص شود. علاوه بر این، BIOS معمولاً از مشخصات APM (Advanced Power Management) پشتیبانی می کند. همانطور که می دانید اولین بار توسط مایکروسافت و اینتل پیشنهاد شد. سند مشترک آنها حاوی اصول اساسی برای توسعه فناوری برای مدیریت انرژی مصرف شده بود. لپتاپقدرت.

تنظیم پیکربندی کامل رایانه نه تنها با تنظیمات برنامه Setup، بلکه با بستن (یا باز کردن) جامپرهای مربوطه روی برد سیستم نیز انجام می شود. هدف هر یک از آنها در اسناد مربوطه نشان داده شده است.

IBM کامپیوتر و اصل معماری باز

اصل معماری باز بیان می کند که کامپیوترها از اجزایی که مطابق با استانداردهای خاصی ساخته شده اند مونتاژ می شوند. این استانداردها منتشر شده و برای اطلاع در دسترس هستند. در عین حال، کاربر این فرصت را دارد که به طور مستقل تخته های بیشترین را وارد کند شرکت های مختلف- تولید کنندگان و کامپیوتر شخصی شما را با فعالیت مورد نیاز تطبیق دهید.

قبل از ظهور کامپیوترهای شخصی IBM PC، تمام مدل‌های دیگر بر اساس اصل "معماری بسته" بود. همه سخت افزارها برای کاربر نهایی "چیزی به خودی خود" بودند. پس از اتمام مونتاژ دستگاه، "محکوم به پیری غیرقابل برگشت" بود. اگر حتی یک قطعه از تولید حذف شود، سیستم می تواند دور ریخته شود.

این واقعیت که رایانه شخصی IBM به استاندارد رایانه های شخصی تبدیل شده است به دلیل طراحی بسیار موفق آن است. کامپیوترهای آی‌بی‌ام را می‌توان از قطعاتی که به‌طور مستقل ساخته شده‌اند، شبیه به مجموعه‌های ساخت و ساز کودکان ساخت. در صورت عدم رضایت از عملکرد هر قطعه، آن قطعه حذف شده و با قطعه دیگری جایگزین می شود. قبلاً اگر قطعه ای قطع می شد، کل دستگاه باید دور انداخته می شد. ده ها پیشنهاد جایگزین برای IBM PC وجود دارد. کامپیوترهای PC IBM مطابق با اصل معماری باز ایجاد می شوند

مزایای اصل معماری باز را می توان در مثال زیر مشاهده کرد: اجازه دهید یک پخش کننده ساده مونوفونیک داشته باشیم. ما یک دستگاه ضبط صدا را در آن می خریم و نصب می کنیم. نتیجه یک ضبط صوت مونوفونیک است. یک بلندگوی دوم اضافه کنید و به استریو گوش دهید. ما تیونر FM را وصل می کنیم و یک ضبط کننده رادیویی می گیریم. در مرحله بعد، باید یک قدم دیگر برداریم و در نتیجه به جای پخش کننده قدیمی، یک رادیو استریو دو کاست داریم. به سادگی، علاوه بر قطعات قبلی، چندین قطعه جدید خریدیم و آنها را به هم وصل کردیم. متاسفانه در عمل با ضبط صوت این رویکردکار نمی کند، اما با کامپیوتر همه چیز بسیار بهتر است.