Реферат на тему «Установка и наладка оборудования»

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 Состав аппаратного обеспечения

2 Минимальные требования к архитектуре компьютера при установке ОС

3 Подключение внешних устройств

4 Подключение сетевой аппаратуры

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Компьютер стал неотъёмной частью нашей жизни, будь то настольный персональный компьютер или ноутбук. Теперь большинство задач не представляется решить или быстро осуществить без обращения к данному устройству. Скорость и задачи, с которыми справляется данное устройство просто невозможно представить. С течением времени аппетит пользователей и громоздкость необходимых вычислений росла, растет и будет расти. Для вычисления и осуществления необходимых задач создаются все более продвинутые технологии, которые способны делать вычисления над все большим количеством операций в один момент. Но все больше задач требуют подключения дополнительного оборудования или так называемых внешних устройств. Для взаимосвязи и верного функционирования все аппаратных средств компьютера и внешних устройств необходимо создать все условия. Эти условия заключаются в верном комбинирование множества составных элементов что присутствую в компьютере и позволяют выполнять данные необходимости. В зависимости от необходимости выбираются компоненты пк, материнская плата – тело вычислительной машины которое связывает компоненты, процессор – сердце машины, вычислительны операции проходят через него, оперативная память – место в котором хранится код операций осуществляющейся в данный момент, видео адаптер или видеокарта – интерпретирующая составляющая пк для визуализации данных, сетевое оборудование – мост для глобального доступа к подобным устройствам, операционная система – среда для организации взаимодействия с пользователем и управлением предоставляемыми ресурсами компьютера.

Данная работа раскрывает состав аппаратного обеспечения компьютера, требования к операционной системе, осуществление подключения внешних устройств, сетевой аппаратуры, сборки и тестирования оборудования.

1 Состав аппаратного обеспечения

         Фактически, персональный компьютер — это своего рода электронный конструктор, который пользователи могут собирать самостоятельно. И какие элементы он использует — в конечном итоге зависит его мощность и функциональность.

         Фактически, это была главная задача его разработчиков — создать такой инструмент, который можно будет постепенно трансформировать по мере того, как финансы станут доступными, а основу можно будет собрать с наименьшими затратами и сразу же начать работать [3].

         Итак, какой «минимум» должен быть включен для комфортной работы на персональном компьютере? Если пользователь должен немедленно начать работу на ПК, он должен иметь следующие минимальные компоненты: Системный блок; Клавиатуру; Манипулятор мышь; Монитор.

Внутри системного блока располагаются:

• источник питания,
• материнская (системная) плата
• процессор,
• внутренняя память,
• жесткий диск,
• накопитель гибких дисков.

В системном блоке современных ПК почти всегда присутствуют также:

• накопитель CD–ROM,
• звуковая карта,
• сетевая карта.

Структурная схема ПК представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 — Структурная схема ПК

Процессор. Процессор — это мозг любого компьютера. Процессор выполняет все вычисления (арифметические и логические операции), взаимодействует с памятью и контролирует все аспекты ПК. Таким образом, процессор состоит из следующих частей:

• арифметико-логическое устройство (АЛУ),
• устройство управления (УУ).
• внутренние регистры – ячейки памяти внутри кристалла процессора, предназначенные для хранения промежуточной информации.

         Главными аспектами процессора, определяющими его производительность (количество операций в единицу времени) являются: тактовая частота, разрядность, объем адресуемой памяти.

         Тактовая частота определяет скорость работы процессора. Увеличение тактовой частоты увеличивает производительность процессора. Современные процессоры имеют тактовые частоты 400-1000 МГц или выше.

         Разрядность обработанных данных — это количество бит одновременно входной и выходной информации процессора. Высокая производительность определяться разрядностью, чем она выше, тем больше процессор в единицу времени может обработать. Разрядность современных процессоров – 32 и 64 бит.

         Объем адресуемой памяти (адресного пространства) — это максимальное количество каталогов в основной памяти, которое может быть непосредственно указано процессором. Поскольку современные процессоры имеют размер адресной шины 32 бита, объем адресной памяти у них составляет 4 ГБ.

 Внутренняя память. Внутренняя память – это память, расположенная на материнской плате. Внутреннюю память составляют два устройства: ОЗУ и ПЗУ.

         ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) необходимо для сохранения на данный момент программ и текущей информации, т.е. программ и информации, которые на текущий момент использует пользователь. В англоязычной литературе ОЗУ называют RAM (random access  memory – память случайного доступа). Главными показателями ОЗУ являются: объем и время доступа. Объем ОЗУ (ед. измерения – Мбайт) – это количество всех ячеек памяти на всех чипах ОЗУ. В любой из ячеек возможно хранить  «1» либо «0». Ячейки в чипах памяти соеденены в блоки по 8 ячеек, и в любом из таких блоков возможно записать байт информации. От количества ОЗУ может зависит быстродействие работы компьютера: чем выше количество ОЗУ, тем лучше работает компьютер.

         Время доступа — время, когда процессор может прочитать содержимое каталога ОЗУ или записать в него информацию. Если время доступа маленькое, процессор взаимодействует с оперативной памятью энергичней, и компьютер работает быстро. ОЗУ энергозависимая память, то есть. Когда питание отключено, оно «забывает» всю информацию, записанную в нем.

         ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) – содержит программу первоначальной загрузки компьютера, данные о системной плате и присутствующих на ней устройствах, данные о комутируемых устройствах внешней памяти, текущее время др.

         Данная память не является энергозависимой, что означает, что при отключении питания информация в ПЗУ не удаляется. Информация в ПЗУ вносится один раз, а затем остается неизменной, но в современных компьютерах часть ПЗУ — так называемая флэш-память — может быть изменена. В этом случае пользователи запускают только специальную программу, время от времени предоставляемую производителям материнских плат, и содержимое флэш-памяти обновляется.

         Flash–память как и все ПЗУ энергонезависима, т.к. ей необходимо очень мало энергии и заимствует от отдельной батареи вне зависимости от того, используется или нет компьютер. Также, в составе еще из частей ПЗУ (CMOS-памяти), имеющей информацию о конфигурации компьютера, настройках, текущем времени и др., возможно поменять вручную. Энергию CMOS-память всегда черпает от той же батареи, что и flash-память.

         Внешняя память. Внешняя (периферийная) память – это память, не относящаяся к материнской плате непосредственно. На устройствах внешней памяти могут быть сохранены тексты программ, документы и любая информация. Данную память еще могут назвать долговременной. Если есть необходимость работы с определенной программой, в первую очередь она переносится с устройства внешней памяти в оперативную память, а после запускается. Зачастую внешняя память ПК является накопителями на гибких дисках и накопителями на жестких дисках.

Накопители на гибких дисках (дискетах).         Гибкие диски дают возможность переноса данных с одного компьютера на другой, хранить основную информацию с жесткого диска. Часто встречаемые ранее гибкие диски (дискеты) размером 3,5 дюйма емкостью 1,44 Мбайт.

         Накопитель на жестком диске (винчестер) –необходим для постоянного хранения данных, необходимой при работе с компьютером: программ операционной системы, часто работающих утилит, документов и т.д. Главными показателями винчестеров считаются емкость и скорость работы диска. Изначальные диски для компьютеров IBM PC/XT имели объем 10 Мбайт, на данный момент винчестеры могут иметь до 50 Гигабайт и больше. Скорость работы диска возможно определить по времени доступа к информации. Скорость взаимообмена данными с винчестером в разы ниже, чем с ОЗУ. Тем не менее, для сравнения с иными видами внешней памяти жесткие диски обладают более высоким быстродействием.

Накопители на оптических дисках (CD–ROM, накопители на компакт дисках) – устройство, аналогичное лазерному проигрывателю, обеспечивает ввод информации с компакт-дисков, записанных в специальном формате. Объем одного диска – 640 Мбайт.

         Материнская плата, шина и периферийные устройства. Если заглянуть внутрь системного блока, то первое, что бросится в глаза — это большая плата со множеством микросхем и подключенных к ней с помощью разъемов плат и блоков меньших размеров. Эту плату называют системной (материнской).

         На материнской плате располагаются: процессор, ПЗУ, ОЗУ, видеоадаптер (формирует сигнал для монитора), адаптер жесткого диска (управляет работой жесткого диска), адаптер гибкого диска (управляет работой гибкого диска).

Все блоки ПК, электрически связаны между собой с помощью системной шины, расположенной также на материнской плате в системном блоке. Таким образом, шина обеспечивает техническую связь и взаимодействие всех устройств и блоков ПК, включая периферийные устройства.

         Периферийными называют все устройства компьютера, расположенные вне материнской платы. Часть устройств хоть и расположены вне материнской платы, но также, как и материнская плата находятся в системном блоке: винчестер, дисководы, CD–ROM, звуковая карта, сетевая карта и некоторые др.

За пределами системного блока расположены устройства, обеспечивающие ввод информации в ЭВМ и устройства вывода информации из ЭВМ.

 Устройства ввода информации в ПК. Клавиатура – устройство, с помощью которого осуществляется ввод данных и команд в ПК. Клавиатура снабжена специальным кабелем, посредством которого она подключается к специальному разъему на системном блоке.

         Мышь – широко используемое в настоящее время устройство ввода информации. Позволяет быстро отметить какую-либо точку на экране монитора. Работа с некоторыми программами без мыши практически невозможна.

         Сканер – устройство ввода графической информации (фотографий, изображений и др.) в компьютер.

         Существуют и другие устройства ввода информации в компьютер: цифровые фотоаппараты, манипуляторы «световое перо» и пр. Некоторые манипуляторы, функционально аналогичны или дополняют мышь: трекбол, джойстик, виртуальный шлем и др.

Устройства вывода информации из ПК. Монитор (дисплей) – устройство вывода алфавитно-цифровой и графической информации ПК. Монитор является основным техническим средством организации общения между пользователем и компьютером. Внешне напоминает телевизор.

         Современные мониторы, соответствующие принятым стандартам на допустимое электромагнитное излучение (ТСО–95, ТСО-99), безопасны для пользователей, хотя при этом время пребывания за экраном включенного монитора обычно нормируется (до 4 часов).

         Качество изображения монитора определяют следующие характеристики: размер диагонали, разрешение, палитра, частота кадров. Изображение на экране монитора формируется с помощью точек (пикселей). Количество пикселей по горизонтали и вертикали и определяет разрешение экрана. Типичные значения: 800 600 для 14-дюймового монитора, 1600 1200 для 19-дюймового. Чем больше размер диагонали экрана и выше разрешение, тем качественнее изображение, так как лучше прорисовываются мелкие детали.

         Цветовую гамму (палитру) выводимого изображения определяет размер видеопамяти – чем больше ее объем, тем больше цветов и оттенков может вывести монитор. Для обычного пользователя, как правило, достаточно 16 тысяч цветов и оттенков.

         Комфортность работы за монитором во многом определяет такая характеристика монитора, как максимальная частота смены кадров (обычные значения: 75–100Гц, т.е. за секунду изображение на экране обновляется 75-100 раз).

         Принтер – устройство вывода, обеспечивающее печать выдаваемой компьютером информации. В качестве носителя чаще всего используется бумага.

         Принтеры делятся на следующие типы: матричные, струйные, лазерные.

Наиболее простые принтеры – матричные (дешевые, качество изображения низкое, уровень шума высокий). Принцип печати таких принтеров следующий: печатающая головка содержит ряд тонких металлических стержней (иголок). Головка движется вдоль печатаемой строки, а стержни в нужный момент ударяют по бумаге через красящую ленту.

В струйных принтерах изображение формируется микрокаплями специальных чернил, выдуваемых на бумагу с помощью сопел. Такие принтеры обеспечивают высокое качество при печати на специальную бумагу, удобны и для цветной печати. Однако струйные принтеры дороже матричных и требуют тщательного ухода и обслуживания.

         Лазерные принтеры обеспечивают самое высокое качество печати. В этих принтерах используется принцип ксерографии: изображение переносится на бумагу со специального барабана, к которому электрически притягиваются частички краски, только в отличие от ксерокса печатающий барабан электризуется с помощью лазера по командам компьютера.

Графопостроитель (плоттер) – устройство вывода, позволяющее получить высококачественные чертежи.

Устройства ввода–вывода. Ряд периферийных устройств могут как вводить, так и выводить информацию из компьютера. Устройствами ввода–вывода являются, например, почти все рассмотренные выше накопители на дисках (за исключением CD–ROM) и ряд других устройств, которые часто представлены в современном компьютере.

Чтобы в компьютер можно было вводить речь и другие звуки, он должен иметь в своем составе звуковую карту (sound card) с подключенным к ней микрофоном. Выводится звук на акустические системы или наушники, которые также подключаются к звуковой карте.

Для ввода видеосигналов в ПК и преобразования информации из компьютера в видеосигнал (например, для записи на видеомагнитофон) существуют специальные устройства, называемые графические карты (video card), часто содержащие в своем составе TV–тюнер, позволяющий принимать телевизионные передачи и отображать их на экране монитора.

Для связи нескольких компьютеров в локальную компьютерную сеть каждый из этих компьютеров должен быть оснащен сетевой картой, которая позволяет осуществлять быстрый обмен (ввод–вывод) информацией между компьютерами сети. Объединяются такие компьютеры в сеть с помощью кабелей.

2 Минимальные требования к архитектуре компьютера при установке ОС

         В настоящее время ОС Windows стала фактически стандартом для IBM PC-совместимых персональных компьютеров. Она доминирует в мире и используется как базовая ОС на автономных ПК,
в локальных, корпоративных и в глобальных сетях, выполняя функции и сервера и клиента. Ее главными задачами являются фактически
три следующие — организовать на персональном компьютере вычислительный процесс, управлять аппаратурой компьютера и обеспечивать взаимодействие пользователя с персональным компьютером.

Известны следующие версии ОС MS Windows:

• Windows 95
• Windows 98
• Windows NT 4.0
• Windows 2000
• Windows XP
• Windows 7
• Windows 8
• Windows 8.1
• Windows 10

         Каждое из поколений операционной системы предъявляло определенные требования к ПК. Рассмотрим некоторые из предоставленных ОС.

Windows XP. Как и у Windows 2000, системные требования Windows XP зависят от модификации ОС. Системные требования для Windows XP Home Edition: минимальный процессор — 233 МГц, но лучше Pentiun III или IV. ОЗУ — минимум 64 Мб, но так она будет очень тормозить, лучше — 128 — 256, а то и все 512.  На жестком диске она «съедает» около 1,5 Гб. Системные требования для Windows XP Professional Edition: почти такие же, как и у Home Edition, только оперативной памяти необходимо больше.

Windows 7. 32-разрядный (x86) или 64-разрядный (x64) процессор с тактовой частотой 1 гигагерц (ГГц) или выше. 1 гигабайт (ГБ) (для 32-разрядной системы) или 2 ГБ (для 64-разрядной системы) оперативной памяти (ОЗУ). 16 гигабайт (ГБ) (для 32-разрядной системы) или 20 ГБ (для 64-разрядной системы) пространства на жестком диске. Графическое устройство DirectX 9 с драйвером WDDM версии 1.0 или выше.

Windows 8 и 8.1. Процессор. 1 ГГц* или выше с поддержкой PAE, NX и SSE2. ОЗУ 1 ГБ (для 32-разрядной системы) или 2 ГБ (для 64-разрядной системы). Место на жестком диске. 16 ГБ (для 32-разрядной системы) или 20 ГБ (для 64-разрядной системы). Видеоадаптер. Microsoft DirectX 9 с драйвером WDDM.

Windows 10. Для Windows 10 требуются, как минимум, процессор с тактовой частотой 1,0 ГГц и поддержкой SSE2, NX и PAE и видеокарта с поддержкой DirectX 9. Для выбирающих 64-битный вариант требуются 2 Гбайт RAM и 20 Гбайт на HDD. Для 32-битной версии требуются 1024 Mбайт и 16 Гбайт соответственно. Видеокарта: поддержка Microsoft DirectX 9 с драйвером WDDM.

         Как можно наблюдать требования от поколения к поколению становились все выше, но и с тем вместе взятым мы получали более обширную возможность решения задач и работы с более многозадачными процессами. Необходимо соблюдать минимально предъявляемые требования для корректного функционирования ПК и предотвращения нежеланных и неожиданных сбоев.

3 Подключение внешних устройств

         К персональному компьютеру возможно подключить множество разного оборудования, также называемых внешних устройств. Внешним устройством может являться все что угодно способное коммутироваться с компьютером. Большинство таковых устройств присоединяется и взаимодействует при помощи USB порта. Но не всегда возможно осуществить передачу информации при помощи данного порта, например, принтеры могут использовать порт LTP а не USB. Передача видео может осуществляться по каналам DVI, VGA, HDMI и другим, и так далее. Не факт, что после подсоединения внешнего устройства оно сможет функционировать в полную меру или работать вовсе. Чтобы раскрыть полный функционал устройства необходимо установить драйвера устройства.

         Драйвер — это определенное программное обеспечение, которое позволяет осуществлять обмен данными и дает доступ к аппаратному обеспечению компьютера. С операционной системой идет базовый набор драйверов для ключевых устройств.

         Также возможно для работы подключенных внешних устройств помимо драйверов понадобится определенная программа от поставщика оборудования для обработки и визуализации предоставляемых данных или облегчающая работу с ними.

         После осуществления установки и настройки внешнего устройства мы можем использовать весь его потенциал и продуктивно использовать его для собственной деятельности. Перечень подключаемых устройств к компьютеру на данный момент очень обширен.

4 Подключение сетевой аппаратуры

         Сетевой аппаратурой называются приборы, обеспечивающие связь между устройствами и как, правило используют разъем RJ45 или радио частотный канал. Если в плане использования разъема RJ45 все понятно, взять и подключить кабель в соответственное гнездо в ПК, то для осуществления передачи информации по радиочастотному каналу возможно потребуется дополнительное оборудование, WI-FI адаптер. Установку такового устройства возможно интегрировать как в материнскую плату, так и подключить как внешним устройством (роутером или WI-FI адаптером). После того как выбрали один из способов подключения необходимо произвести настройку сетевого устройства (настроить подключение к необходимым узлам информации, доступ к глобальной сети и прочее). Сетевая аппаратура включает в себя не только определенные устройства, но и приборы. Таковыми приборами являются сервера хранения информации, принтеры, сканеры, роутеры, маршрутизаторы и так далее.

         Также сетевой аппаратурой являются устройства:

         Повторители (Repeater)- устройства сети, усиливает и заново формирует форму входящего аналогового сигнала сети на расстояние другого сегмента.

         Сетевые карты – это контроллеры, подключаемые в слоты расширения материнской платы компьютера, предназначенные для передачи сигналов в сеть и приема сигналов из сети.

         Концентраторы (Hub) – это центральные устройства кабельной системы или сети физической топологии «звезда», которые при получении пакета на один из своих портов пересылает его на все остальные.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

         После ознакомления с устройством и элементами компьютера возникает множество вопросов. С чего начать сборку компьютера, как определить необходимый минимум для определенной потребности, как определить подходят определенные элементу друг другу или нет и т.д.

         В большинстве случаев пользователи отталкиваются от выбора процессора, опираясь на количество ядер и тактовой частоты. После того как определились с данным сегментом необходимо подобрать материнскую плату с сокетом, совпадающим с сокетом процессора. И на данном этапе можно сделать задел на будущее, так как выбор будет обширен можно взять материнскую плату содержащую на себе большее количество слотов для подключения прочего оборудования начиная от озу и заканчивая разъемами SATA для подключения жестких дисков. Наличие тех или иных портов определяется потребность каждого человека и потребностью его задач к компьютеру. Так же опираясь на подобное выбирается объем оперативной памяти, графического адаптера, жестких дисков.

         С целью повышения скорости работы с жесткими дисками вместо стандартных жестких дисков выбирают твердотельные накопители. Твердотельные накопители функционируют по иному физическому принципу и имеют значительный прирост в производительности по отношению к своим собратьям по цеху. Однако за подобную производительность, не говоря об объеме придется изрядно потратится. Зачастую подобные накопители используют под операционную систему и программы. После определения базового набора ПК выбирается остальное оборудование: звуковые и сетевые карты, внешние устройства и прочее.

         В конце как выберется и соберется во едино все что было выбрано, желательно провести тест работы всех компонентов устройства. Для проведения подобных тестов есть множество разных программ и утилит, которые произведут нагрузку и проверку необходимых вам узлов и выявят всевозможные сбои и проблемы данных устройств.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Таненбаум Э. Архитектура компьютера. 6-е изд, 2018. — 183 c.
2. Чащина Е.А. Обслуживание аппаратного обеспечения персональных компьютеров, серверов, периферийных устройств, оборудования и компьютерной оргтехники. Учебник для студентов учреждений среднего профессионального образования, 2019. — 240 c.
3. Фудзисава Ю. 32-битные микропроцессоры и микроконтроллеры SuperH, 2012. 201. — 128 c.
4. Кузьмин А. Flash-память и другие современные носители информации., 2015. — 56 c.
5. Колесниченко О., Соломенчук В., Шишигин И. Аппаратные средства PC. (6-е изд.), 2019. — 320 c.
6. Венгер В. Аппаратура ПК и ее программирование. IBM PC/XT/AT и PC/2, 2014. — 255 c.
7. Максимов Н., Попов И. Партыка Т.Л. Архитектура ЭВМ и вычислительных систем, 2018.