Komputery osobiste stanowią obecnie podstawowe urządzenie wykorzystywana do użytku własnego, ale również do użytku społecznego czy przemysłowego. Są narzędziem, które umożliwia przede wszystkim przechowywania danych, wykonywania obliczeń, przetwarzania obrazu i dźwięku oraz sterowania procesami produkcyjnymi.

Podstawowym elementem zestawu komputerowego jest jednostka centralna (rys. $7.1$), w której można wyróżnić kilka podstawowych podzespołów.

• Procesor jest najważniejszym układem scalonym, który odpowiedzialny jest za wykonywanie działań sterujących wszystkimi podzespołami, a także za wykonywanie operacji arytmetyczno‑logicznych i przesyłanie danych. Ważnym parametrem procesorów jest ich wydajność na co ma wpływ m.in. ilość rdzeni, taktowanie, pamięć podręczna i architektura.

• Płyta główna pozwala na połączenie wszystkich podzespołów i tym samym zapewnia między nimi sprawną komunikację. W związku z tym na płycie głównej wyróżnić można różnego rodzaju złącza umożliwiające podłączenie m.in. procesora, pamięci RAM, dysków, urządzeń peryferyjnych.

• Karta graficzna odpowiada za generowanie i wyświetlanie obrazu, a więc pozwala na podłączenie zewnętrznych urządzeń typu monitor. Wybór karty graficznej związany jest głównie ze stopniem skomplikowania grafiki (np. trójwymiarowej). Warto zwrócić uwagę, że podzespołem zestawu komputerowego może być również karta dźwiękowa odpowiedzialna za przetwarzanie dźwięku.

• Zasilacz zalicza się do najważniejszych części w komputerze, ponieważ ma za zadanie dostarczyć energię do poszczególnych podzespołów. Głównym parametrem zasilacza jest moc znamionowa, która określa jaką obciążalność ma dana jednostka.

• Pamięć RAM ma za zadanie przechowywanie tymczasowych informacji, które związane są aktualnie uruchomionymi programami.

• Dysk twardy służy do przechowywania wszelkiego rodzaju danych, takich jak system operacyjny, programy komputerowe oraz dane własne. Wyróżnia się dyski HDD (zapisują dane na talerzach magnetycznych) i SSD (układy scalone zapewniające wyższą wydajność oraz odporność na uszkodzenia mechaniczne).

• Układ chłodzenia zależny jest od zainstalowanych podzespołów komputera oraz ich wydajności. Podstawowym sposobem chłodzenia jest zastosowanie wentylatora (np. chłodzenie procesora), ale również spotyka się chłodzenie wodne (np. chłodzenie kart graficznych).

W wykorzystaniu komputera ważną rolę odgrywają wykorzystywane urządzenia peryferyjne. Stanowią one urządzenia dołączane do komputera jako zewnętrzne podzespoły, chociaż mogą być również w niektórych przypadkach traktowane jako forma rozbudowy jednostki centralnej o dodatkową pamięć. W zależności od sposobu komunikacji i przesyłu informacji urządzenia peryferyjne można podzielić na wejściowe i wyjściowe. Podstawowymi urządzeniami peryferyjnymi są:

• drukarka,

• ploter,

• głośniki,

• monitor,

• projektor multimedialny,

• kamera internetowa,

• odtwarzacz cyfrowy,

• mikrofon,

• klawiatura,

• mysz,

• pamięć flash (USB),

• skaner,

• urządzenia CNC,

• modem.

Mysz optyczna

RZfZRkZRJywqw

Ilustracja przedstawia podstawowe elementy budowy myszy optycznej. Mysz rozłożona jest na części na dole widać podstawkę, do której przytwierdzona jest płytka, na której znajduje się mikroprocesor, moduł optyczny, mikrostyki, widoczna jest także rolka. Powyżej znajdują się dwie baterie, na górze górna część obudowy myszy.

• Zasilanie – urządzenie pobiera energię do pracy z portu USB (kabel) lub z baterii/akumulatorów AAA (mysz bezprzewodowa).

• Rolka – wykonana z tworzywa, służy do przewijania zawartości ekranu lub „przesuwania” dokumentów w poziomie.

• Mikroprocesor – przetwarza do kilku tysięcy klatek obrazu na sekundę, porównując je ze sobą, obliczając położenie wskaźnika.

• Moduł optyczny – zbudowany jest na bazie diody (LED lub laserowej) oświetlającej powierzchnię soczewek kształtujących światło oraz fotodetektora rejestrującego obraz powierzchni.

• Mikrostyki – wykonane z tworzywa elementy reagujące na wciśnięcie klawisza w celu przesyłania impulsów do mikroprocesora.

Drukarka

W przedstawionym przykładzie całością operacji drukarki zarządza mikrokontroler według algorytmu uruchamianego z pozycji klawiatury lub bezpośrednio z komputera poprzez port USB. Dwa główne bloki wykonawcze to: układ napędów (najczęściej silniki krokowe) oraz głowica drukująca. Pozostałe elementy, jak układ wykrywania papieru czy czujnik temperatury, służą do monitorowania poszczególnych stanów podczas cyklu pracy drukarki.

Kamera internetowa

Całością pracy kamery zarządza jednostka centralna. Przesyła ona rozkazy sterujące do poszczególnych bloków oraz informacje zawierające rejestrowany na bieżąco obraz. Dane pomiędzy jednostką centralną a komputerem PC przesyłane są poprzez łącze USB z wykorzystaniem modułu transmisyjnego.

Klawiatura

Podobnie jak w przypadku poprzednich urządzeń peryferyjnych, całością operacji zarządza procesor główny. Standardem jest port USB, który pełni funkcję komunikacyjną, np. z komputerem PC, oraz zasila wszystkie poszczególne bloki układu klawiatury. W zależności od konstrukcji i przeznaczenia układ główny można łatwo rozbudować o dodatkowe klawisze lub funkcje.

Skaner komputerowy

Praca przedstawionego skanera opiera się na algorytmie uruchamianym z pozycji komputera poprzez port komunikacyjny USB. Kontroler główny wysyła do napędów odpowiednie instrukcje dotyczące dystansów, jakie muszą przebyć napędy, aby zająć miejsce startowe. Zarządza również źródłem światła, które pada na dany obraz. Światło odbite odbierane jest przez układ CCD (ang. Charge‑Coupled Device), który mierzy jego ilość, następnie zmierzone wielkości przetwarzane są na wartość cyfrową i przesyłane do MCU (ang. Microcontroller).

Modem komputerowy

Modem jest urządzeniem elektronicznym przekształcającym dane dwukierunkowo z postaci analogowej na cyfrową (demodulator, układ C/A) oraz z cyfrowej na analogową (modulator, układ A/C). Dzięki temu sygnał przesyłany przez dostawcę usługi internetowej poprzez linię telefoniczną (układ liniowy) jest odbierany przez urządzenia takie jak komputer czy smartfon (interfejs cyfrowy).

Grafika interaktywna pt. „Budowa funkcjonalna urządzeń elektronicznych”DxNpUNQ6RGrafika interaktywna pt. „Budowa funkcjonalna urządzeń elektronicznych”

Wróć do spisu treściD15XOHD4MWróć do spisu treści

Powrót do materiału głównegoDDc7oBa11Powrót do materiału głównego