Treść zadania

Budowa komputera

Zestawy komputerowe których używamy w naszej pracowni składają się z kilku elementów. Elementy zestawu, które widzimy siedząc przed komputerami to oczywiście monitor, klawiatura, mysz i "skrzynka" zwana jednostką centralną.

Jednostka centralna - są to elementy pamięci komputera, mikroprocesor, karty rozszerzeń, zamknięte w jednej obudowie i połączone ze sobą. Wszystkie elementy mają formę płytek zawierających układy elektroniczne lub dodatkowo układy mechaniczne. Możemy wyróżnić następujące elementy zawarte w obudowie jednostki centralnej:

Zasilacz - służy do zamieniania napięcia z gniazdka na napięcie jakie jest potrzebne poszczególnym elementom komputera znajdującym się w jednostce centralnej.
Płyta główna - na niej znajduje się podstawowa elektronika komputera, dzięki której części zamontowane w komputerze mogą ze sobą współpracować (jej zasadniczą część określa się mianem chipsetu <czyt.: czipsetu>). Obok chipsetu najważniejszym elementem jest tu BIOS (Basic Input/Output System). Jest to układ zawierający program troszczący się o prawidłowe współdziałanie wszystkich elementów komputera. Program ten zawiera polecenia, które komputer musi zawsze wykonywać w pierwszej kolejności - zaraz po uruchomieniu. Jedno z nich nakazuje załadowanie systemu operacyjnego (np. Microsoft Windows) z dysku twardego.
Mikroprocesor - to mózg każdego komputera. Jest głównym układem PC-ta, elementem, który wciąż pracuje, jak superkalkulator wykonujący wszystkie zadania nakładane na niego przez uruchomiony program. Procesor wygląda jak poduszka na igły pełna metalowych nóżek.
Pamięć - istotny składnik jednostki centralnej - układ elektroniczny (lub elektroniczno - mechaniczny) zdolny do zapamiętywania informacji. Poniżej schemat przedstawiający podział pamięci na jej różne rodzaje:
Pamięć:
wewnętrzna
ROM - układ elektroniczny - pamięć tylko do odczytu - zawiera podstawowy program (tzw. BIOS - Basic Input Output System)
RAM - pamięć operacyjna - w niej komputer przechowuje i obrabia dane i programy, które są właśnie uruchomione - po wyłączeniu komputera dane z tej pamięci giną bezpowrotnie
zewnętrzna
FDD - (Floppy Disk Drive) - stacja dyskietek - po włożeniu do niej dyskietki możemy zapisać na nią pliki i przenieść do innego komputera
HDD - (Hard Disk Drive) - dysk twardy - służy do przechowywania plików i zainstalowanych w komputerze programów - dane z dysku nie giną po wyłączeniu komputera
CD-ROM - napęd dysków optycznych tylko do odczytu (nie można na nich nic zapisać) - z płyt CD można np. instalować programy
Karty rozszerzeń - są to specjalne układy elektroniczne, które umieszcza się w specjalnych gniazdach na płycie głównej. Przykładami są:
karta graficzna - służy do tłumaczenia danych z komputera na dane zrozumiałe dla monitora - podłącza się do niej monitor (bez niej nie można by podłączyć monitora do komputera)
karta dźwiękowa - służy do podłączania głośników (słuchawek) i mikrofonu
karta sieciowa - służy do łączenia komputera z innymi komputerami, które również posiadają karty sieciowe
modem - służy do łączenia komputerów za pomocą linii telefonicznej
i inne...

Przykładowy skład jednostki centralnej

czyli co jest potrzebne żeby złożyć komputer

Obudowa wraz z zasilaczem - niezbędna
Płyta główna - niezbędna
Procesor - niezbędny
Pamięć RAM - niezbędna
Stacja dysków (FDD) - potrzebna jeżeli chcemy używać dyskietek
Dysk twardy (HDD) - bardzo potrzebny, ale nie konieczny do działania (można uruchomić system operacyjny z dyskietki lub dysku CD)
napęd CD-ROM - potrzebny jeżeli chcemy używać płyt CD
karta graficzna - niezbędna
karta dźwiękowa - potrzebna do odtwarzania i/lub nagrywania dźwięku za pomocą naszego komputera
modem (faxmodem) - potrzebny jeżeli chcemy łączyć się z innymi komputerami przy użyciu linii telefonicznej (można w ten sposób połączyć się z Internetem)

Oczywiście, żeby otrzymać działający komputer będziemy jeszcze potrzebować kilku elementów zestawu, które znajdują się poza jednostką centralną. Są to:

monitor
klawiatura
mysz
głośniki
oraz ewentualnie drukarka, skaner, itp...


---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

CD-ROM

Opracowana na początku lat 80. przez firmy Philips i Sony technologia CD (Compact Disc) zrewolucjonizowała techniki zapisu dźwięku. Dysk kompaktowy zdobył ogromne powodzenie wśród melomanów, między innymi dzięki niedostępnej dotychczas dla przeciętnych śmiertelników jakości zapisu cyfrowego. Zachęcone sukcesem swego wynalazku firmy Philips i Sony opracowały w roku i 1985 nowy standard CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), przeznaczony do zapisu na dysku CD danych komputerowych. Biorąc pod uwagę niewielki koszt produkcji dysku (ok. 2$ za sztukę przy większych ilościach) i pojemność sięgającą ponad 50O MB, było to idealne rozwiązanie do przechowywania dużych ilości informacji. Jednak swoją ogromną popularność standard ten zdobył dopiero w latach 90-tych, kiedy wraz ze wzrastającą mocą obliczeniową komputerów pojawiło się zjawisko o nazwie "multimedia". Pod tą nazwą rozumiemy oddziaływanie na użytkownika komputera za pomocą wielu środków przekazu: tekstu obrazu (w tym animowanego) i dźwięku, które są ze sobą odpowiednio powiązane. Ważna jest nie tylko obecność tych środków, ale także możliwość interakcyjnego dostępu, czyli "wyselekcjonowania" interesujących użytkownika fragmentów np., multimedialna encyklopedia to zestaw haseł, do prezentacji których służy nie tylko opis tekstowy, ale także animowane sekwencje wideo w połączeniu z dźwiękiem. Użytkownik może oprócz zapoznania się z interesującym go fragmentem zagadnienia, korzystając z odpowiednich odnośników zagłębiać się w temacie.


Co to jest płytka CD :

Dysk CD to krążek z tworzywa zwanego poliwęglanem o średnicy 120 lub 80 mm, na którego jednej stronie (tej "kolorowej") jest umieszczona spiralna pojedyncza ścieżka, biegnąca od środka dysku do jego zewnętrznej krawędzi. Takie rozwiązanie ścieżki zapewnia identyczne położenie początku ścieżki, niezależnie od tego czy stosujemy dyski 120 czy 80 mm. Na ścieżkę napylona jest cieniutka warstwa aluminium lub złota, która ma za zadanie lepiej odbijać odczytujący dane promień lasera a z wierzchu pokryta jest dodatkowo warstwą bezbarwnego lakieru, na którym umieszczane są napisy lub obrazki. Z drugiej strony (tej, od której dysk jest odczytywany) znajduje się czyste tworzywo, co oddala powierzchnię narażoną na zarysowania i zabrudzenie od właściwej ścieżki, zwiększając odporność na błędy podczas odczytu. Proces produkcji dysków CD w dużym uproszczeniu sprowadza się do odbicia w nośniku specjalnej matrycy, a więc można mówić o tłoczeniu dysków CD. Ścieżka (o długości max. ok. 6 km) składa się z mikroskopijnych zagłębień i wypukłości, zwanych odpowiednio pitami i landami. Zmiana stanu z pitu na land lub odwrotnie oznacza stan logiczny "1", brak zmiany - "0". W celu zmniejszenia prawdopodobieństwa błędnego odczytu, dane zostały dodatkowo zakodowane przy użyciu algorytmu nadmiarowego ETF (Eight To Fourteen), polegającego na zamianie kombinacji ośmiu bitów na łatwiejsze do odróżnienia od siebie, ściśle przypisane kombinacje 14 bitów. Jest to znana już od bardzo dawna metoda, polegająca ogólnie na wzbogacaniu przekazu o informacje nadmiarowe, które powodują łatwiejsze odróżnienie od siebie dwóch podobnych informacji. Sekwencje 14 bitów są dobrane w ten sposób, aby liczba kolejno występujących po sobie pitów lub landów zawierała się w przedziale od 3 do 11, to znaczy że jedynka logiczna może wystąpić najwcześniej po 3 zerach, ale nie później niż po 1 l. W celu spełnienia tego warunku także na stykach kolejnych, 14-bitowych łańcuchów, są one zawsze rozdzielane odpowiednio dobranymi trójkami bitów. 33 zapisane w ten sposób bajty plus dodatkowe 24 bity synchronizujące i 3 zamykające tworzą tzw. ramkę (długość fizyczna 588 bitów), z której tylko 24 bajty są informacją istotną dla użytkownika. Pozostałe 9 bajtów to informacje sterujące dla czytnika, składające się m.in. z bajtów parzystości, korygujących ewentualne błędy podczas produkcji lub odczytu nośnika. Kolejne 98 ramek tworzy sektor, składający się z 2352 bajtów właściwej informacji. W tak zbudowanych sektorach są zapisane informacje, w sposób specyficzny dla każdego z omówionych standardów dysków CD.

Dla dysków CD-Audio są to tylko i wyłącznie pary 16-bitowych próbek dźwięku (próbkowanych z częstotliwością 44,1 kHz) dla kanałów lewego i prawego, bez żadnych dodatkowych informacji. W przypadku dysków CD-ROM można wyróżnić dwa typy sektorów. Pierwszy (Mode 1 ), jest przeznaczony dla danych komputerowych. Składa się on kolejno z: 12 bajtów synchronizacji, 4 bajtów nagłówka (jest tu zapisane położenie i numer sektora), następnie występują dane użytkowe w ilości 2048 bajtów (2 kB), po nich zapisane są 4 bajty kodu detekcji błędów EDC (Error Detection Code), 8 bajtów nieużywanych i na końcu 276 bajtów kodu korekcji błędów ECC (Error Correction Code). Ten trzeci stopień zabezpieczenia (po kodowaniu nadmiarowym EFM i zastosowaniu bajtów parzystości) pozwolił na obniżenie prawdopodobieństwa wystąpienia błędu z l0^(-8) s (tak jak w przypadku płyt CD-Audio) do 10^(-12). Oznacza to, że jeden błędnie odczytany bit może zdarzyć się na bilion poprawnie odczytanych. Drugi typ sektora (Mode 2) różni się od pierwszego brakiem tych dodatkowych kodów korekcji błędów, co spowodowało zwiększenie obszaru danych użytkowych z 2048 do 2336 bajtów. Sektory Mode 2 stosowane są do zapisywania grafiki lub dźwięku, gdzie "pomyłka" przy odczycie nie ma tak ogromnego znaczenia jak w przypadku danych komputerowych. Architektura CD/XA i CD-I także zakłada istnienie dwóch typów sektorów. Pierwszy z nich (Mode 2 Form 1) ma początek podobny do CD-ROM Mode 1, ale po nagłówku występuje dodatkowy nagłówek o długości 8 bajtów, powstały przez zlikwidowanie obszaru pustego na końcu sektora. W ten sposób dane zostały przesunięte bliżej końca sektora, a ich ilość nie uległa zmianie (2048 bajtów). W dodatkowym nagłówku są zapisane dane adresowe, umożliwiające jednoczesne odtwarzanie dźwięku, wideo i odczytywanie informacji komputerowych. Drugi typ sektora (Mode 2 Form 2) różni się od pierwszego brakiem kodów EDC i ECC, a długość części użytkowej wynosi tu 2324 bajty. Przeznaczenie obu typów sektorów jest takie samo, jak w przypadku sektorów Mode 1 i Mode 2 dysków CD-ROM.