Structura Calculatorului

A. Prezentare  generală

  La  dezvoltarea  echipamentului  cunoscut  azi  sub  numele  de  calculator  au  contribuit  multe  descoperiri  şi  invenţii .

     Cele  mai  importante  tipuri  de  calculatoare  sunt : calculatorul  personal ( PC )  şi  notebook – ul  sau  laptopul .

     Calculatorul  personal  este  folosit  acasă, la  birou, în laborator, etc .

     Laptop – ul  este  de  dimensiuni  mult  mai  mici, este  mai  uşor, seamănă  cu  o  geantă  diplomat, este  mai  uşor  de  transportat  şi  prezintă  avantajul  că  poate  fi  alimentat  de  la  baterii .

B. Structura  calculatorului

  

Un  calculator  se  caracterizează  prin  hardware  şi  software.

     Hardware – ul  reprezintă  totalitatea  componentelor  fizice  ale  unui  calculator . Acestea  sunt  inutile  fără  existenţa  software – ului . El  reprezintă  totalitatea  programelor  care  facilitează  accesul  utilizatorului şi  efectuează  operaţiile  de  prelucrare  a  datelor . Pentru  a  introduce  date  în  calculator  în  vederea  prelucrării, cât  şi  pentru  a  intra  în  posesia  rezulatatelor, calculatorul  se  conectează  la  diferite  ecchipamente de  intrare ( tastatură, scaner, mouse, etc ) respectiv, echipamente  de  ieşire ( monitor, imprimantă, etc )

C. Elementele  componente  ale  unui  calculator

1.PLACA  DE  BAZĂ

   Aceasta  reprezintă  cea  mai  importantă  cea  mai  importantă  componentă  aflată  în  carcasă ; mai  este  denumită  şi  placa  principală ( motherboard )

    Pe  ea  se află  aplicate  următoarele  componente : micropocesorul, memoria, alte  plăci  necesare  funcţionării  unor  echipamente  inserate  în  locaşe  speciale, numite Sloturi.

    Printre  alte  plăci  există : placa  video, placa  de  sunet, modemul, placa  de  reţea, etc . Pe  lângă  acestea, porturile  seriale  şi  paralele  servesc  la  conectarea  unor  dispozitive  periferice, cum ar fi : mouse – ul, imprimanta, modem – ul .

   Placa de baza pastreaza legatura si cu celelalte componente ale calculatorului care nu sunt amplasate direct pe ea, prin magistrale (cum ar fi CD-ROM, HDD, FLOPPY DISK).

  

2.Microprocesorul  -CPU

         

          Unitatea centrală de prelucrare (CPU) este, în ingineria calculatoarelor, un set de circuite microscopice care reprezintă procesorul cu informaţiile principale dintr-un calculator. CPU este în general un singur microprocesor creat de obicei dintr-un disc subţire de material semiconductor, de obicei siliciu, cu milioane de circuite electrice pe suprafaţa sa. Pe un nivel mai înalt, CPU este de fapt un număr de unităţi de prelucrare interconectate care sunt fiecare responsabile pentru un aspect al funcţiei unităţii centrale de prelucrare. Unităţile centrale de prelucrare standard conţin unităţi de prelucrare care interpretează şi implementează instrucţiunile software-ului, realizează calcule şi comparaţii, fac decizii logice (determinând dacă o propoziţie este adevărată sau falsă după regulile Algebrei Booleene), înmagazinează temporar informaţii pentru utilizarea ulterioară de către altă unitate de prelucrare a CPU, ţin evidenţa pasului curent în execuţia programului şi permit CPU să comunice cu restul calculatorului.

       Principalele  caracteristici  ale  puterii  unui  procesor  sunt :

-          cantitatea  de  memorie  ce  poate  fi  citită  la  un  moment  dat

-          viteza  de  execuţie  a  operaţiilor

-          numărul  de  instrucţiuni  diferite  ce  pot  fi  executate

           

Funcţiile CPU

            CPU este asemenea unui calculator, însă mult mai puternică.Principala funcţie a CPU este să realizeze operaţii aritmetice şi logice pe baza datelor preluate din memorie sau pe baza unor informaţii primite prin intermediul unor dispozitive precum tastatură, scanner, sau joystick. CPU este controlată de o listă de instrucţiuni de software, numite program de calculator. Instrucţiunile de software care pătrund în CPU îşi au originea în unele forme de stocare de memorie precum hard disk, floppy disk, CD-ROM, sau benzi magnetice. Aceste instrucţiuni trec după aceea în memoria RAM (Random Access Memory), unde fiecărei instrucţiuni îi este dată o adresă, sau locaţie de memorie. CPU poate accesa date specifice în RAM prin specificarea adresei datei dorite.

            În timp ce programul este executat, datele sunt transmise din RAM prin intermediul unei unităţi de interfaţare prin fire numite bus, care conectează CPU la RAM. Datele sunt după aceea decodate de o unitate de prelucrare numită decodor de instrucţiuni care interpretează şi implementează instrucţiunile de software. De la decodorul de instrucţiuni datele sunt transmise Unităţii Aritmetice Logice (UAL), care realizează calculele şi comparaţiile. Informaţia poate fi stocată în UAL în locaţii de memorie temporare numite regiştri de unde poate fi repede folosită şi recuperată. UAL realizează operaţii specifice cum ar fi adunarea, înmulţirea şi testele condiţionale asupra datelor din regiştri, trimiţând rezultatele înapoi RAM-ului sau stocându-le într-un alt registru pentru uz ulterior. În timpul acestui proces, o unitate numită contor de program ţine evidenţa cu fiecare instrucţiune succesivă pentru a menţine siguranţa că instrucţiunile programului sunt urmărite de CPU în ordinea corectă.

   3 . HARD  DISK – UL  ( DISCUL  DUR ) 

    Reprezintă  cea  mai  importantă  unitate  de  stocare  a  datelor . Acestea  sunt  înmagazinate  permanent, indiferent  dacă  este  deschis  sau  închis calculatorul . Hard  Disk – urile  sunt  de  diferite  dimensiuni . Între  10  MB  şi  500  GB şi  sunt  în  continuă  creştere . El inregistreaza datele pe un suport magnetic, sub forma unor platane magnetice, care se rotesc la viteze diferite, in functie de HDD. In ziua de azi, HDD-urile pentru PC au in general o viteza de 7200RPM, iar cele pentru Laptop-uri de 5400RPM. De curand, marele producator de HDD-uri, Western Digital a scos pe piata modelul Raptor cu o viteza de 10000RPM

4 . PLACA  GRAFICĂ  ( PLACA  VIDEO ) 

    

     Face  posibilă  afişarea  imaginilor  pe  monitor . Ea  este  înzestrată  cu  microprocesor  propriu  numit  accelerator  grafic şi  cu  memorie  proprie  numită  memorie  video .

     Imaginea  care  apare  pe  monitor  este  formată  dintr – o   serie  de  suprafeţe  dreptunghiulare  numite  pixeli . Fiecare  pixel  reprezintă  o  anumită  culoare  şi  este  atât  de  mic  încât nu  poate  fi  distins . Numărul  de  pixeli  care  se  afişează  pe  ecran  se  numeş te  rezoluţie

5. Placa de sunet

   

  Are  rolul  de  a  transforma  tinformaţia  binară  în  informaţie  analogică  necesară  boxelor ( incinte  acustice ) la  redarea  sunetelor  sau  invers .

Vocea din calculatorul tău care te anunţă când ai primit un nou e-mail  este făcută posibilă cu ajutorul plăcii de sunet. De dinaintea apariţii plăcii de sunet, calculatoarele personale erau limitate la beep-uri dintr-un mic difuzor de pe placa de bază. Spre sfârşitul anilor ’80, plăcile de sunet au început să lucreze în calculatorul multimedia şi au dus jocurile pe calculator la un nivel total diferit.

În 1989, Creative Labs a introdus placa de sunet Creative Labs SoundBlaster®. De atunci, multe alte companii au introdus plăci de sunet, iar Creative a continuat să perfecţioneze plăcile Sound Blaster.

Anatomia unei plăci de Sunet

O placă de sunet conţine:

• Un procesor de semnal digital (DSP) care controlează computaţiile 
• Un convertor digital-analog (ADC) pentru audio ce intră în calculator
• Memorie read-only (ROM) sau memorie Flash pentru stocare de date
• Interfaţă pentru instrumente muzicale digitale (MIDI) pentru conectarea echipamentelor muzicale externe (pentru majoritatea plăcilor, game portul este folosit de asemenea pentru conectarea unui adaptor MIDI extern)
• Jack-uri pentru conectarea difuzoarelor şi microfonului, la fel şi alte intrări şi ieşiri
• Un game port pentru conectarea a unui joystick sau gamepad

Plăcile de sunet curente deobicei se instalează în slot-ul PCI, pe când altele mai vechi şi ieftine se instalează pe bus-ul ISA. Multe din calculatoarele din ziua de azi incorporează placa de sunet ca un chipset direct pe placa de bază. Aceasta lasă un slot liber pentru alte periferice. SoundBlaster Pro este considerată factorul standard pentru plăcile de sunet. Aproape toate plăcile de sunet de pe piaţă în ziua de azi includ cel puţin compatibilitate cu SoundBlaster Pro.

  6 .MEMORIA  INTERNĂ

      

Există  două  tipuri  de  memorie  internă : diferenţiate  din  punct  de  vedere  constructiv

1.      Memoria  ROM  ( Read  Only  Memory ) este  memoria  doar  pentru citire . Nu  poate  fi  scrisă  şi  conţine  codul  anumitor  programe  scrise  de  fabricanţi  pe  plăcile  de  bază.

2.      Memoria  RAM  ( Random  Access  Memory ) este  pentru  citire  şi  scriere . Pentru  citire  se  determină  informaţia  memorată, iar  pentru  scriere  se  memorează  informaţiile .

         Cu  cât  memoria  internă  este  mai  mare  cu  atât  programele  se  execută  mai  repede . Fizic, memoria  se  prezintă  sub  forma  unor  circuite  integrate ( circuite  electrice  obţinute  prin  aplicarea  pe  un  suport  electroizolant  a  elementelor  de  circuit  electric  în  scopul  miniaturizării  şi  simplificării  tehnologiei  de  fabricaţie ) , lipite  pe  un  circuit  imprimat  care  se  ataşează  plăcii  de  bază .

7 .UNITATEA  DE  DVD-RW

          

     Este  des  întâlnită  pe  calculatoarele  performante, permiţând  citirea  DVD-urilor

     In momentul de fata cel mai performant DVD-RW este modelul Plextor PX-760A/T3 care este capabil sa citeasca DVD-urile normale cu o viteza de 18X si pe cele DL (DUAL LAYER) cu o viteza de 10X. De curand a fost lansata o noua tehnologie DVD, denumita Blue-Ray, care permite inmagazinarea a 25 GB de date pe un singur DVD, si tehnologia HD-DVD, promovata de Toshiba, care permite inmagazinarea a 15 GB de date pe un singur DVD.

     In luna Octombrie a anului 2006 a fost lansat si shredder-ul de discuri Plextor PlexEraser PX-OE100E care permite stergerea discurilor fara ca substanta organica sa se desprinda de pe disc.

PlesEraser distruge opt tipuri de discuri:

CD-R/RW/DVD-R/DVD+R/DVD-RW/DVD-R DL/DVD+R DL. De asemenea distruge si discurile cu marimea fizica de 12cm, si pe cele cu marimea fizica de 8cm. In medie sunt necesare 3 minute pentru stergerea CD-R/RW, DVD+R/RW, DVD-R/RW, si sase minute pentru discurile cu strat dublu (DVD+R DL, DVD-R DL).

     8.Sursa de alimentare

     Are rolul de atransforma curentul alternativ in curent continuu, necesar functionarii calculatorului. Ea distribuie curentul in toate componentele sistemului, dupa voltajul necesar.

  Sursele sunt de diferite puteri: 320W, 360W, 400W, 520W, 600W, 640W, etc. La cumpararea unei surse trebuie sa avem in vedere cat de performant este calculatorul nostru si sa alegem o sursa care sa faca fata cerintelor sistemului in materie de energie, astfel sistemul nu va porni

     9. VENTILATOARELE

           

     Contribuie  la  răcirea  componentelor  electrice . Un ventilator se afla in aproprierea sursei, sau se afla chiar in aceasta, unul se afla pe microprocesor, care se mai numeste sicooler, unul pe placa de baza, de obicei plasat pe chipset si altul pe placa video (in cazul in care avem o placa video mai performanta si care se incalzeste mai mult).

     De altfel mai pot fi puse ventilatoare suplimentare pe HDD sau in unitatea centrala.

  

     10.Modemul

    

     Modemul este o placuta care se monteaza pe placa de baza, intr-un slot PCI, cu ajutorul careia ne putem conecta la internet.  Internetul este o retea globala in care se poate conecta orice PC care are instalat un modem. Aceasta retea permite transferul de date intre utilizatori prin diferite servicii, sau descarcarea de programe, filme, muzica, jocuri de pe un server.