Perényi Marcell Hardver
Tiniinformatika sorozat
Hardver Perényi Marcell
TypoTEX Kiadó 2001
Tiniinformatika sorozat Sorozatszerkeszto˝ : Gy˝ori Sándor
A kötet megjelenését támogatta a SUN Microsystems Magyarország Kft., a Nokia Hungary Kft., a Pannon GSM Távközlési Rt. és az IKEA Lakberendezési Kft.
ISBN 963 9326 08 9
c Perényi Marcell; TypoTEX, 2001
Minden jog fenntartva, beleértve a sokszorosítás, a m˝u b o˝ vített, illetve rövidített változata kiadásának jogát is. A kiadó írásbeli hozzájárulása nélkül sem a teljes m˝u, sem annak része semmiféle formában (fotokópia, mikrofilm vagy más hordozó) nem sokszorosítható.
Terjeszt˝o partnereink, mintaboltjaink Budapesten M˝uszaki Könyváruház (Budapest VI. Liszt Ferenc tér 9.) ELTE Hallgatói Bolt (Budapest VIII. Rákóczi út 5.) Pécsi Direkt Kft. budapesti boltjai: – Csepel Plaza Alexandra Könyvesbolt (1212 Budapest, Rákóczi F. u. 154.) – Lurdy-Ház Alexandra Könyvesbolt (1097 Budapest, Könyves K. krt. 12.)
Vidéken Pécsi Direkt Kft. boltjai: Tel: közp. (72) 315-529 vagy (72) 214-058 – ABcD Áruház (7621 Pécs, Széchenyi tér 1.) – Seneca (7621 Pécs, Rákóczi u. 39.) – Bet˝udzsungel (7621 Pécs, Király u. 7.) – Pécs Plaza Alexandra Könyvesbolt (7623 Pécs, Megyeri u. 70.) – Alexandra Könyvesbolt (7700 Mohács, Szabadság u. 26.) – Gy˝or Plaza Alexandra Könyvesbolt (9024 Gyo˝ r, Vasvári P. u. 26.) – Debrecen Plaza Alexandra Könyvesbolt (4026 Debrecen, Péterfia u. 18.) – Alba Plaza Alexandra Könyvesbolt (8000 Székesfehérvár, Palotai u. 1–3.) – Pólus Róna Alexandra Könyvesbolt (6000 Kecskemét, Klapka u. 9–11.) STUDY Tankönyvbolt (8000 Székesfehérvár, Várkörút 52.) Tel: (22) 325-880 Könyves Ház (9700 Szombathely, Hollán E. u. 7.) Tel: (94) 340-700 Lyra Kft. (2600 Vác, Széchenyi u. 8.) Tel: (27) 314-460 Heuréka Könyvesbolt (2840 Oroszlány, Ciklámen u. 16.) Tel: (34) 360-542 Könyvesbolt (3950 Sárospatak, Hild tér 3.) Tel: (47) 313-912 Tankönyvbolt és bemutatóterem (4025 Debrecen, Szt. Anna u. 32.) Tel: (52) 414-390
Kiadja a Typotex Kft Elektronikus Kiadó www.typotex.hu Felel˝os kiadó: Votisky Zsuzsa Tipográfia: Gy˝ori Sándor A szerz˝o köszönetet mond a szedésben való segítségért Krupp Dánielnek A borítót tervezte: Tóth Norbert Terjedelem: 8,25 (A/5) ív Készült a pécsi Bornus Nyomdában Felel˝os vezet˝o: Borbély Tamás A Typotex kiadó könyvei teljes választékban kaphatók székhelyünkön (1024 Budapest, Retek u. 33-35.), továbbá az ELTE TTK Kémiai Tanszékcsoport (Budapest, XI. Pázmány Péter sétány 1/a) aulájában lev˝o elárusító helyünkön.
Tartalomjegyzék 1. A számítástechnika története 1.1. A kezdetek . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2. Mechanikus számológépek . . . . . . . . . . 1.3. Elektronikus számítógépek . . . . . . . . . .
9 9 10 13
2. Alapfogalmak 2.1. Az adatfeldolgozás modellje . 2.2. Digitális és analóg információ 2.3. A kettes számrendszer . . . . 2.4. Logikai m˝uveletek, kapuk . .
. . . .
19 19 20 21 22
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
3. A számítógép felépítése és muködési ˝ elve 3.1. Részegységek . . . . . . . . . . . . . 3.2. Buszrendszer . . . . . . . . . . . . . 3.3. Interfészek . . . . . . . . . . . . . . . 3.4. Szoftverek . . . . . . . . . . . . . . .
. . . .
. . . .
. . . .
. . . .
25 25 28 28 29
4. A számítógép háza 4.1. Az el˝olap . . . . . . . 4.2. A hátlap . . . . . . . . 4.3. A ház belseje . . . . . 4.4. Az ATX-szabvány . . . 4.5. A hordozható gépekr˝ol
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
31 31 33 34 35 36
5
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
. . . . .
6
TARTALOMJEGYZÉK
5. Az alaplap 5.1. Rendszer és eszközvezérlo˝ k 5.2. Buszrendszerek . . . . . . . 5.3. Az alaplap felépítése . . . . 5.4. Portok, interfészek . . . . . 5.5. Chipset . . . . . . . . . . . 5.6. BIOS . . . . . . . . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
39 40 44 52 55 59 60
6. A processzor 6.1. A processzor sebessége . . . . . . . . . . . . 6.2. A teljesítmény fokozásának módszerei . . . . 6.3. A processzor bels˝o felépítése . . . . . . . . .
63 64 66 67
7. Memóriák 7.1. ROM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.2. RAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.3. A memóriák tokozása . . . . . . . . . . . . .
73 74 75 80
8. Adathordozók 8.1. Winchester . . . . 8.2. Hajlékonylemez . . 8.3. CD . . . . . . . . . 8.4. DVD . . . . . . . . 8.5. Szalagos meghajtó 8.6. Memóriakártya . . 8.7. IBM microdrive . .
. . . . . . .
81 82 87 89 92 92 93 94
9. Adatbeviteli eszközök 9.1. Billenty˝uzet . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.2. Egér . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
95 95 97
. . . . . . .
. . . . . . .
. . . . . . .
. . . . . . .
. . . . . . .
. . . . . . .
. . . . . .
. . . . . . .
. . . . . .
. . . . . . .
. . . . . .
. . . . . . .
. . . . . .
. . . . . . .
. . . . . .
. . . . . . .
. . . . . .
. . . . . . .
. . . . . .
. . . . . . .
10. Képi megjelenítés 101 10.1. Grafikus kártya . . . . . . . . . . . . . . . . 101 10.2. Monitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
TARTALOMJEGYZÉK
7
11. Multimédia 11.1. Hangkártya . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.2. Játékvezérl˝o eszközök . . . . . . . . . . . . 11.3. Szkenner . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
109 109 112 114
12. Nyomtatók 12.1. Színek . . . . . . . . . . . . 12.2. Felbontás . . . . . . . . . . 12.3. Papírkezelés . . . . . . . . . 12.4. Nyomtatási sebesség . . . . 12.5. Csatlakozás a számítógéphez 12.6. Nyomtatótípusok . . . . . .
117 117 118 118 119 119 120
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
Irodalomjegyzék
125
Tárgymutató
126
8
TARTALOMJEGYZÉK
1. fejezet
A számítástechnika története 1.1. A kezdetek A számolás, számfogalom már a k˝okorszaki ember számára is ismert volt, bár még csak az egy, a kett o˝ és a sok között tudott különbséget tenni. Az o˝ sember k˝odarabokkal, csontba vésett rovásokkal vagy kötélen lév o˝ csomókkal ábrázolta a számokat. Ebben az id˝oben az ötös (Dél-Amerika), a hatos (Északnyugat-Afrika, finnugor népek), a hetes (héberek), a tizenkettes (germán népek), a húszas (maják, kelták), esetleg a hatvanas (Babilon) számrendszereket használták. Az i. e. 5. évezredben fejlett folyami kultúrák alakultak ki, így megnövekedett a számolás iránti igény (kincstár, adó). A számjegyek ábrázolása az írással egy id o˝ ben alakult ki (i. e. 3. évezred).
1.1.1. Számolási segédeszközök Az ember szükségét érezte a számítási m˝uvelet meggyorsításának, ezért különbözo˝ segédeszközöket talált ki. A TávolKeleten a számolópálcák használata terjedt el, Koreában még 9
10
1. A
SZÁMÍTÁSTECHNIKA TÖRTÉNETE
a 20. század elején is használták. Világszerte ismert találmány az abakusz. Valószín˝uleg mezopotámiai eredet˝u számolóeszköz, de a rómaiak is sokat használták. Az abakusz egymás alatt elhelyezkedo˝ drótokból áll, melyekre golyók vannak felf˝uzve. A számjegyet a golyók száma képviseli, a helyi értéket pedig a sorok. Az abakusszal rendkívül egyszer˝uen lehet öszszeadni, kivonni, de még a szorzás és osztás is megoldható. Az els˝o számológépet Wilhelm Schikard készítette 1623ban. A gép teljesen mechanikus elven m˝uködött, két, legfeljebb hatjegy˝u szám összeadására, kivonására volt képes. A számokat pálcák elforgatásával lehetett bevinni, a számlálóm˝u fogaskerekekb˝ol állt. A gép képes volt az alsó helyi értékeken keletkez˝o átvitel kezelésére is. Ha a végeredmény hétjegy˝u lett, azt kis csengo˝ jelezte. A 16. század vége felé fedezték fel a logaritmust, ennek segítségével a szorzást és osztást összeadásra és kivonásra lehetett visszavezetni. A logaritmustáblázat, logarléc feladatát mára már a legkisebb zsebszámológép is képes elvégezni.
1.2. Mechanikus számológépek 1.2.1. Pascal összeadógépe Ezt a gépet Blaise Pascal francia filozófus tervezte 1642-ben apja munkájának megkönnyítésére. M˝uködésében megegyezik Schikard találmányával, azonban csak összeadásra, kivonásra képes. A helyi értékeket fogaskerekek képviselik. Pascalról kés˝obb modern programozási nyelvet neveztek el.
1.2.2. Leibniz számológépe Ez volt az els˝o számológép, mely képes volt a négy alapm˝uvelet elvégzésére, so˝ t emellett még gyököt is tudott vonni (1.1. ábra). Tulajdonképpen Pascal gépének továbbfejlesztése, az
