Хардуер за компютърни технологии: определение, описание и типове

Anonim

Съвременните компютри за максимална производителност и правилна работа използват хардуер и софтуер, които са много взаимосвързани и ясно взаимодействат в различни посоки. Сега нека се докоснем до разглеждане на хардуера, тъй като първоначално те са тези, които заемат господстващо положение при осигуряване на оперативността на всеки компютър или дори мобилна система.

Хардуер на системата: обща класификация

С какво се занимаваме? Всъщност хардуерният комплекс е познат на всички. В действителност, много потребители го наричат ​​компютърно "желязо". Всъщност хардуерът е именно „хардуер“, а не софтуерни компоненти на която и да е компютърна система. В най-простия вариант на класификацията те са разделени на вътрешни и външни.

Освен това в това разделение има три основни и най-информативни класа устройства:

  • входни устройства;
  • изходни устройства;
  • устройства за съхранение.

Естествено, заслужава да се споменат основните елементи на компютърните системи като дънната платка, процесора и т.н., които не са включени в нито един от горните класове и са основни елементи, без които нито един компютър няма да работи.

Основни компютърни елементи

Като описва хардуера на всеки компютър, си струва да се започне с най-важния елемент - дънната платка, на която са разположени всички вътрешни елементи. И към него се дължи използването на различни видове конектори и слотове, външни устройства са свързани.

Днес има доста разновидности на "дънната платка" и техните производители. Вярно е, че такива дъски за настолни и преносими компютри могат да се различават по форма и подреждане на отделни елементи. Въпреки това същността на използването им в компютърните системи не се променя.

Вторият най-важен елемент - централният процесор, който отговаря за скоростта. Една от основните характеристики е честотата на часовника, изразена в мега- или гигагерц, и по-просто, стойността, която определя колко елементарни операции един процесор може да произведе за една секунда. Не е трудно да се предположи, че скоростта не е нищо друго освен съотношението на броя на операциите към броя на циклите, което е необходимо да се извърши (изчисли) една елементарна операция.

Компютърният хардуер не може да бъде представен без ремъци от RAM и твърди дискове, които са свързани с устройства за съхранение. За тях ще се говори по-късно.

Софтуер и хардуер

В съвременните компютри се използват и хибридни устройства, като например ROM или постоянна неизменяема CMOS памет, която е в основата на основната входно-изходна система, наречена BIOS.

Това не е само „железен“ чип, разположен на дънната платка. Той има свой собствен фърмуер, позволяващ не само да съхранява неизменяеми данни, но и да провежда тестване на вътрешни компоненти и периферни устройства по време на включване на компютъра. Вероятно много собственици на стационарни компютри забелязаха, че в момента на включване се чува сигнал за динамиката на системата. Това е просто доказателство, че проверката на устройството е била успешна.

Инструменти за въвеждане

Сега ще се съсредоточим върху входните устройства. В момента техните разновидности могат да бъдат преброени доста и ако се съди по развитието на IT-технологиите, скоро ще има още повече. Въпреки това, следните се считат за основни в този списък:

  • клавиатура;
  • мишка (тракпад за лаптопи);
  • джойстик;
  • цифрова камера;
  • микрофон;
  • външен скенер.

Всяко от тези устройства ви позволява да въведете различен тип информация. Например, с помощта на скенер се въвеждат графики с помощта на камера - видео изображение, на клавиатурата - текст и т.н. Въпреки това, както мишката, така и тракпадът са контролери (манипулатори) в допълнение към всичко.

Що се отнася до клавиатурата, контролните функции в него се използват чрез бутони или техните комбинации. В този случай можете да получите и достъп до определени функции, параметри и команди на операционни системи или друг софтуер.

Изходен носител

Хардуерът е невъзможно да си представим без изходни устройства. Стандартният списък съдържа следното:

  • наблюдение;
  • принтер;
  • плотер;
  • звукова и видео система;
  • мултимедиен проектор.

Тук основният е компютърен монитор или екран на лаптоп. Ясно е, че при съвременните методи на обектно-ориентирано програмиране, взаимодействието с потребителя се осъществява чрез графичен интерфейс, въпреки че тази ситуация е еднакво приложима за системи, в които се очаква да бъдат въведени команди. Във всеки случай потребителят трябва да види какво се показва на екрана.

Що се отнася до другите елементи, те са желателни, макар и не необходими (добре, освен че графичната карта, без която съвременните системи може да не работят).

Носители за съхранение

И накрая, един от най-важните класове е устройството за съхранение. Тяхното присъствие, независимо дали е вътрешен компонент или външна среда, е просто необходимо. Към този клас принадлежат следните сортове:

  • твърд диск (твърд диск);
  • памет с произволен достъп;
  • кеш памет;
  • външни устройства (дискети, оптични дискове, USB устройства).

Понякога те включват и BIOS система с CMOS памет, но, както бе споменато по-горе, това са доста хибридни устройства, които могат да бъдат класифицирани в различни категории.

Разбира се, основното място тук е заето от твърди дискове и "RAM". Твърдият диск е хардуерно средство за информация (или по-скоро средство за неговото съхраняване), защото то се съхранява постоянно върху него, а в RAM - временно (когато стартирате или управлявате програми, копирате съдържание в клипборда и т.н.).

Когато изключите компютъра, RAM автоматично се изчиства, но информацията от твърдия диск не навлиза никъде. По принцип сменяемите носители като USB устройства с голям капацитет се конкурират с твърдия диск, но флопи дисковете и оптичните дискове влизат в забрава, макар и само поради ниския си капацитет и възможността за физическо увреждане.

Комуникационни устройства

Един незадължителен клас, макар и в съвременния свят и много популярен, може да се нарече устройство, което отговаря за осигуряване на комуникация между отделните компютърни терминали, свързани директно и в мрежи (или дори на ниво достъп до интернет). Тук от основните устройства могат да бъдат идентифицирани такива:

  • мрежови адаптери;
  • рутери (модеми, маршрутизатори и др.).

Както вече е ясно, не може да се направи без тях, когато се организират мрежи (фиксирани или виртуални), като същевременно се осигурява достъп до световната мрежа. Днес обаче малко хора знаят, че два компютъра, например, могат да бъдат свързани директно чрез кабел, както беше направено преди двадесет години. Разбира се, това изглежда донякъде непрактично, но не бива да забравяте тази възможност, особено когато трябва да копирате голяма част от информацията, а под ръка няма подходящ носител.

Устройства за сигурност и защита на данните

Сега за още един тип устройство. Това са мерки за защита на хардуера, които включват например „железни“ защитни стени, наричани още защитни стени (английската защитна стена е „пожарна стена“).

По някаква причина днес повечето потребители са свикнали с факта, че защитната стена (известна още като firewall) е чисто софтуерен продукт. Не е така. Когато се организират мрежи с висока степен на сигурност, използването на такива компоненти не е нещо, което е желателно, а понякога дори просто необходимо. Съгласен съм, защото софтуерът не винаги се справя с функциите си и може да не реагира навреме на намеса в мрежата отвън, да не говорим за достъп до поверителна информация, съхранявана на твърдите дискове на компютри или сървъри.

Взаимодействието на софтуера и хардуера

Затова накратко разгледахме хардуера. Сега няколко думи за това как те взаимодействат със софтуерните продукти.

Съгласен съм, че операционните системи, които предоставят на потребителя достъп до изчислителните възможности на компютъра, имат свои собствени изисквания. Модерните "операционни системи" поглъщат толкова много ресурси, че с остарели процесори, които нямат достатъчно изчислителна мощ, или при липса на необходимото количество RAM, те просто няма да работят. Това, между другото, се отнася и за съвременните приложения. И, разбира се, това не е единственият пример за такова взаимодействие.

заключение

Накрая, трябва да се каже, че хардуерът на един съвременен компютър е разгледан съвсем накратко, но е възможно да се направят изводи за класификацията на основните елементи на системата. В допълнение, заслужава да се отбележи, че компютърният хардуер се развива и това също води до факта, че се появяват все повече външни и вътрешни устройства от различен тип (вземат поне виртуални каски). Но що се отнася до основната конфигурация, в този случай са дадени най-важните компоненти, без които днес не може да има нито една компютърна система. Въпреки това, по очевидни причини, мобилните устройства не са разглеждани тук, тъй като устройството им е малко по-различно от компютърните терминали, въпреки че има доста общи черти.