a számítógép felépítése: a pc

A számítógépet, illetve az azt felépítő részegységeket összefoglaló néven hardvernek (hardware) nevezzük. Ha minden előzetes számítástechnikai ismeret nélkül ránéznénk egy IBM kompatíbilis személyi számítógépre, az első dolog ami szembetűnne nyilván az, hogy az alapgépet nem a billentyűzettel egybeépítve, hanem attól teljesen függetlenül találjuk. Az alapgép, vagy más néven központi egység doboz alakú, lehet fekvő, vagy álló attól függően, hogy normál, vagy toronyépítésű gépről beszélünk. Ebben a dobozban találjuk meg azokat a részegységeket, amelyek a gép működéséhez nélkülözhetetlenek. Az alapgépből, billentyűzetből és monitorból álló konfigurációt alapkonfigurációnak nevezzük. (konfiguráció alatt azt az összeállítást értjük, amely a teljes működőképes rendszert alkotja)

 

Az alapgép:

 

Az alapgép (központi egység) felépítése moduláris szerkezetű, mely annyit jelent, hogy a gépet alkotó elektronikus áramkörök nincsenek megbonthatatlanul egybeépítve. Mindegyik részmodul egy-egy külön feladatot lát el, s ezek megfelelő egymáshoz csatlakoztatása alkotja

 

a működőképes gépet. A moduláris felépítésnek nagy előnye, hogy meghibásodás esetén a számítógép könnyen javítható, ugyanis elegendő csupán a meghibásodott modult kicserélni… A moduláris felépítés további előnye a bővíthetőség, hiszen ezen felépítés segítségével számítógépünk újabb egységgel való kiegészítése gyorsan és egyszerűen megvalósítható az új modul behelyezésével, vagy a régi nagyobb teljesítményűre cserélésével. A moduláris felépítés ad lehetőséget továbbá arra is, hogy lehetőségünk legyen egyedi konfigurációk összeállítására.

A házba épített központi egység moduljai között találjuk a számítógép megfelelő feszültségű villamos energiával való ellátását szolgáló tápegységet, a háttértárolókat, és a különböző elektronikus nyomtatott áramköröket. Közülük legfontosabb az alaplap, amelyre az összes modult csatlakoztatni tudjuk. Az alaplapon találjuk továbbá azokat az alkatrészeket is, amelyek a gép működésekor kiemelten szükségesek. Ilyen integrált áramkör, pl. a processzor és a memória. Mivel az összes többi egységet az alaplaphoz illesztjük ezért itt kell elhelyezni azokat a csatlakozókat is, amelyek a kapcsolatot biztosítják a többi részmodullal. Ezekbe a csatlakozókba helyezhetők azok a vezérlőkártyák, amelyek feladata a képernyő kezelése, a hálózat kezelése, a hangképzés, stb… többnyire az ilyen kártyákon helyezik el azokat a csatlakozókat is, amelyeken keresztül megfelelő kábellel összekapcsolhatjuk a központi egységet különböző perifériákkal.

 

A számítógépház:

 

A számítógépház lényegében csak esztétikai tényező, de meghatározza, hogy hány darab meghajtóegység (floppy,CD,stb…) építhető a gépbe…

Alaplap:

 

A számítógépek részegységei többnyire egyetlen dobozban vannak elhelyezve, amelynek csatlakozóin keresztül kapcsolódhatnak a géphez a különbözõ perifériák. pl. : monitor, billentyûzet, egér, nyomtató, modem. Ezekrõl érkezõ ill. ezekre induló adatáramlásokat a központi egység (processzor) és a központi tár (memória) együttesen végzi.

A processzor, a memóriák és néhány vezérlõ egység ugyanazon az nyomtatott áramköri lapon, az alaplapon helyezkedik el. Az adatáramlás a buszvonalakon történik. Ide csatlakoznak a vezérlõkártyák is, melyeken keresztül a központi tár és a központi egység létesít kapcsolatot a perifériákkal.

Az adatáramlás sebességét nagyban befolyásolja a vezérlõ áramkör órajel frekvenciája. Ennek értékét MHz-ben (megahertz) adják meg.

Processzor:

 

Mivel a processzor a számítógép legfontosabb alkatrésze, fontos, hogy vásárláskor helyesen válasszuk meg a kívánt típust. Előfordulhat ugyanis, hogy bizonyos programok egy olcsó kisteljesítményű processzoron nem fognak működni. A processzor típusa erőteljesen kihat a gép árára, így javasolt, hogy igényeinkhez mérten használtan is újabb típusú processzorral ellátott gépet vásároljunk.

 

Memóriák:

 

A tárolók, a processzoron kívül, a számítógépek legfontosabb erõforrásainak számítanak. A processzorhoz legközelebb álló tárolók a regiszterek. Viszonylag kevés, néhány 100 byte a

 

tárolókapacitásuk, ugyanakkor elérési idejük a legkisebb. Érdemes megemlíteni a gyorsítókat, átmeneti tárolókat (cache), melyek mérete már KB méretû és még mindig nagyon jó elérési idõvel rendelkeznek. A program végrehajtásához közvetlenül szükséges programrészek és adatok tárolására a központi tár szolgál, melynek kapacitása néhány 10 MB, de elérési ideje az elõzõekhez képest már gyengébb. Az éppen nem szükséges adatok tárolására nagykapacitású háttértárolókat használunk, melyek kapacitása több GB is lehet, de elérési ideje lényegesen rosszabb az elõbb említetteknél. Néha ezeket a háttértárolókat program közben mint memóriát is szokás használni. Ekkor virtuális memóriáról beszélünk.

 

Tárolóeszközök típusai:

 

·        Írható - olvasható tárolók, amelyek általános tárolási célokra használhatóak. Írható - olvasható tárak a regiszterek, a cache-tárak, a központi tár, a háttértárak. Az utóbbiak kivételével, melyek mágneses és optikai elven mûködnek ezen tárolók fõ építõeleme a RAM félvezetõ alapú tároló.
A RAM tárak két jellemzõ típusa :
- DRAM - dinamikus RAM : alacsony energia igény, de gyorsan elveszíti információtartalmát, ezért frissíteni kell
- SRAM - statikus RAM : magas mûködési sebesség, nem igényel frissítést

Csak olvasható tárolók, amelyek tartalmát a felhasználó közvetlenül nem tudja módosítani. Ezek között van olyan, mely csak a gyártás során tölthetõ fel - ROM, amelyet a felhasználó egyszer feltölthet - PROM, és amely törölhetõ és írható speciális módon - EPROM ill. EEPROM.

 

Buszvonal:

 

A buszvonal egy több tucat vezetékbõl álló vezetékrendszer, amelyben az adatok, vezérlõjelek és eszközcímek meghatározott módon vihetõk át. E rendszer rögzített. Ennek köszönhetõen a csatlakoztatott eszközök és azok vezérlõkártyái könnyen cserélhetõek, a PC-n belül az egységek tetszés szerint fejleszthetõek.

Csatolók:

 

A számítógép mûködésének elengedhetetlen feltétele a környezettel való kapcsolattartás. Az adatfeldolgozás alapvetõ eleme a processzor és a memória. A funkcionális egységek és ez a két alapvetõ elem a sínrendszeren keresztül kapcsolódik össze. A sínrendszer szabványosított, elfogadott rendszeren alapul, így a számítógéphez könnyen kapcsolható a szabvány elfogadó

bármilyen külsõ eszköz. Természetesen a kapcsolat biztosítására egy köztes elemre is szükség van - ezek a periféria vezérlõre vagy más néven csatolóra.

 

Háttértárak:

 

A háttértárak a számítógépekben a központi tár mellett az adatok tárolását teszik lehetõvé, de sokkal nagyobb mennyiségben. A PC-ben használatos fõbb típusa:

·        Hajlékonylemezes tároló (floppy disc)

·        Merevlemezes tároló (hard disc)

·        Optikai tároló (compact disc)

Nagyteljesítményû lemezes tároló (ZIP drive)

 

Hajlékonylemezek:


A hajékonylemezes tárolók (floppy disc) a legszélesebb körben alkalmazott adathordozók a számítástechnika világában. A tárolás mûanyag hordozóra felvitt mágnesezhetõ réteg segítségével történik. A lemezek csak írás/olvasás alkalmával forognak. A lemezek többféle méretben és kapacitással kerülnek forgalomba. Jelrögzítési mód minden esetben MFM.

 

Merevlemezes tárolók:


A merevlemezek (winchester, hard disc) a számítógépek belsõ legfõbb háttértároló része. Benne több mágnesezhetõ réteggel bevont könnyûfém lemez van, amely zárt védõburkolatban van elhelyezve, a meghajtó 3600 fordulat/perc sebességgel forgatja. Az állandó forgás miatt a fejek a lemezekhez nem érnek hozzá. A jelrögzítés MFM ill. NRZI módszerrel történik. A merevlemezes egységeknek többféle változatát használhatjuk beépített cserélhetõ hordozható

A lemezek mérete is egyre csökken és közben kapacitása egyre nõ. A legelterjettebb méretek :

 

Optikai lemezek:


Az optikai jelrögzítés (CD) eszközei néhány éve terjedtek el a PC-k világában is. Az adatrögzítés, a korong felületén egy spirális pályán, lézersugárral kialakított digitális jelsorozat által történik. A használt lemeztípusokat három csoportra lehet osztani :

- csak olvasható CD-ROM
- egyszer írható WORM
- írható és olvasható
A CD tárolókapacitása 600-700 MB. Elérési ideje gyengébb a merevlemezes tárolókénál.