Поиск неисправностей в электронике - [95]
Основные тенденции развития технологий: увеличение быстродействия, объема оперативной памяти и дисковых накопителей, эффективное выполнение операций. Данный раздел описывает общие методы сервисного обслуживания современных ПК.
Персональный компьютер состоит из трех элементов: аппаратное обеспечение (hardware), аппаратно-программное обеспечение (firmware) и программное обеспечение (software).
Аппаратное обеспечение — это реальные электрические схемы и механизмы, которые образуют компьютерную систему.
Аппаратно-программное обеспечение состоит из микросхем памяти, в которых записан набор инструкций, имеющихся внутри каждого компьютера, которые говорят ему, что надо делать при включении питания. Обычно это специальный тест (power-on self-test — POST), обращение к драйверу дисков и загрузка операционной системы. Программы firmware записаны в ПЗУ на системной плате и часто называются загрузочными программами, поскольку они выполняют действия, необходимые после того, как компьютер начинает работу.
Программное обеспечение загружается через драйверы дисков в рабочую область ОЗУ.
Операционная система — это первая программа, которая загружается в ОЗУ и обеспечивает доступ к другим программам, выполняя огромное количество разных операций.
Аппаратное обеспечение персонального компьютера
Персональные компьютеры состоят из тех же базовых блоков, что и все компьютерные системы: ЦПУ, память и устройства ввода-вывода (рис. 9.7).
Рис. 9.7.Блок-схема персонального компьютера
Выполненные на системной плате блоки различны у разных систем, некоторые блоки необязательны. Системная плата обычно содержит, как минимум, микропроцессор и минимальную системную намять. Она включает и ПЗУ и ОЗУ. ПЗУ содержит программы основной системы ввода вывода (basic input/output system BIOS) и эта память не изменяется при выключении питания. Системная память формируется с помощью динамических микросхем ОЗУ. Эти микросхемы компактны и требуют меньше мощности, чем статические ОЗУ, но их необходимо регенерировать примерно каждые две миллисекунды. Для выполнения этой операции предусмотрены специальные схемы, поэтому с точки зрения программирования эта память прозрачна для пользователя. Системную память, как правило, можно расширить за счет добавления ИС памяти, установленных на специальные небольшие платы с однорядным расположением выводов (single-in-line memory module — SIMM) или с двурядным расположением выводов (dual in-line — DIMM). Технология этих систем памяти постоянно совершенствуется, обеспечивая быстрый доступ и большие объемы хранения.
Остальные элементы блок-схемы представляют собой различные тины устройств ввода-вывода. Основным устройством вывода является экран монитора. Для того чтобы подать изображение на экран, необходима схема графического интерфейса, хранящая информацию, которая должна быть показана на экране, и генерирующая все необходимые сигналы для запуска электронно-лучевой трубки или жидкокристаллической панели внутри монитора. Для компьютеров есть несколько различных типов мониторов, каждый имеет соответствующую карту графического адаптера, которая вставляется в материнскую плату.
Основное устройство ввода — клавиатура позволяет заносить различные типы данных и сама имеет небольшой встроенный микроконтроллер, который отслеживает состояние клавиш и запоминает введенные пользователем символы до того, как ЦПУ будет готово принять их. Она посылает эту информацию в виде последовательных данных по 1 биту.
Каждая система имеет, как минимум, один дисковый накопитель. Эти устройства обеспечивают большие объемы памяти для хранения данных и средства загрузки программного обеспечения.
Винчестером называют запоминающее устройство, которое содержит набор жестких вращающихся дисков, покрытых магнитным материалом. Магнитные поля, представляющие двоичные данные, записываются на поверхность диска (и считываются с нее) с помощью небольших электромагнитных катушек, называемых головками. Головка перемещается по поверхности вращающегося диска в радиальном направлении вперед и назад.
Управление механизмом и работа с данными осуществляется контроллером диска. Самые современные материнские платы содержат встроенные схемы контроллеров для нескольких драйверов диска.
Дискеты работают аналогично винчестеру, но представляет собой портативное устройство. Компакт-диски стали очень популярны, прежде всего, как средство загрузки объемных приложений и хранения больших файлов данных графики и звука.
Большинство систем поставляются с одним параллельным и двумя последовательным портами ввода-вывода. Параллельный порт обычно подключается к принтеру и обеспечивает быструю передачу данных от компьютера к печатающему устройству. Каждый символ передается по восьми линиям данных. Другие линии ввода-вывода используются для координации при передаче, информируя компьютер, когда принтер готов для следующего символа и сообщая, когда символ подан ЦПУ на кабель принтера.
Последовательный порт используется для передачи данных по одному проводу. как было описано в главе 8. Большинство компьютерных систем в настоящее время имеют, по меньшей мере, два встроенных последовательных порта.
