Számítógép Számítógépnek nevezzük azt a műszakilag megalkotott rendszert, amely adatok bevitelére, azok tárolására, feldolgozására, a gépen tárolt programok működtetésére alkalmas emberi beavatkozás nélkül.
Számítógép fajtái 1) személyi számítógép ( PC, Apple Macintosh)
- asztali (desktop) - hordozható (laptop, notebook, palmtop) 2) nagy számítógépek (vállalatok, erőművek részére)
Hordozható számítógépek Közös jellemzőik: Kicsi a helyigényük Könnyűek
Egybeépítettek Saját akkumulátorral is működnek Folyadékkristályos (LCD) kijelzővel rendelkeznek
Laptop Diplomatatáska méretű Teljesítménye, kapacitása az asztali gépekkel egyenértékű
Notebook mérete nagyjából megfelel egy jegyzetkönyvnek (táskában is elfér) hasonló teljesítményű
Palmtop (handheld PC-HPC) Tenyérben, zsebben is elfér Saját, előre betáplált vagy a memóriájukba töltött programot képesek működtetni. Érintőképernyős megjelenítővel rendelkeznek. Sok esetben egybeépítik a mobiltelefonnal (smartphone, „okos telefon”) Pl. PDA (Personal Digital Assistant), pocketPC
A mai személyi számítógép felépítése I. Hardver: a z alkatrészek összessége. (A számítógép fizikai része. Az összes elektronikus és elektromechanikus építőelemek összessége.)
II. Szoftver: a számítógép működését szolgáló utasítássorozat, csomag. (A gép logikai része A számítógépet működtető és az azon futó programok összessége, a tárolt adatok, valamint a programokhoz tartozó dokumentáció)
Konfiguráció (fizikai felépítés): az az összeállítás, amely a teljes, működőképes rendszert alkotja. Alapkonfiguráció: alapgép, billentyűzet, egér, monitor
A hardvert 3 fő része: 1. Központi egység (alapgép, alapegység);
2. Perifériák 3. Illesztő egységek
A számítógép vázlatos felépítése :
Központi egység Ebben vannak azok a részegységek, amelyek a gép működéséhez nélkülözhetetlenek. Ehhez csatlakoznak a perifériák, amelyek lehetőséget adnak a géppel való kommunikációra.
Felépítése: moduláris szerkezetű (minden részmodul külön feladatot lát el) könnyen javítható bővíthető egyedi konfigurációk alakíthatók ki
Alapgép A számítógépek részegységei többnyire egyetlen álló vagy fekvő dobozban vannak elhelyezve, amelynek csatlakozóin keresztül kapcsolódhatnak a géphez a különböző perifériák. (pl. : monitor, billentyűzet, egér, nyomtató, modem.) Ezekről érkező ill. ezekre induló adatáramlásokat a központi feldolgozó egység (processzor) és a központi tár (memória) együttesen végzi. A processzor, a memóriák és néhány vezérlő egység ugyanazon az nyomtatott áramköri lapon, az alaplapon helyezkedik el. Az adatáramlás a buszvonalakon történik. Ide csatlakoznak a vezérlőkártyák is, melyeken keresztül a központi tár és a központi egység létesít kapcsolatot a perifériákkal.
Az alaplap Az alaplap egy többrétegű nyomtatott áramköri lap, amelyen az egyes elemek fogadására több különböző méretű és alakú csatlakozó, illetve néhány előre beépített eszköz helyezkedik el Ezek : a tápegység, a processzor, a memóriák, a buszrendszer, a csatlakozók a perifériákhoz, a csatlakozókba helyezett illesztőkártyák (hangkártya, videokártya, modem, hálózati kártya), a különböző háttértárak és meghajtók csatlakozói. Az alaplapon található az órajel generátor, amely szinkronizálja a működést és meghatározza a sebességet, de az egyes egységek más-más (frekvencián) sebességgel működnek.
Az alaplap Feladata: a számítógépet alkotó alkatrészek közötti kommunikáció biztosítása, és tartalmazza azokat a csatlakozási lehetőségeket, melyek segítségével modulárisan bővíthető. Meghatározza: milyen típusú és hány processzor, memória, vezérlőkártya kerülhet a PC-be. bővíthetőséget teljesítményt Kis fekete tokokban találhatók azok az áramkörök, amelyek a gép működését lehetővé teszik. Ezeknek integrált áramköröknek nevezzük, mivel igen kis helyen nagyon sok alkatrészt építettek egybe (akár több milliót is). Más elnevezésük: chip (angol morzsa szó után). (Egészen kicsike szilíciumlapon alakítják ki ezt a rengeteg alkatrészt.)
Tipikus alaplap
Pentium alaplap
Tápegység A számítógép kis feszültségű áramkörei számára biztosítja az áramot. Transzformálja a 230 Voltos feszültséget 5 V-osra ill. 12 V-osra. A váltakozó áramot egyenárammá alakítja.
Processzor Központi feldolgozó egység CPU (Central Processing Unit)
a számítógép „agya”, azon egysége, amely az utasítások értelmezését és végrehajtását vezérli. Egy szilícium kristályra integrált, sok tízmillió tranzisztort tartalmazó digitális egység. (integrált áramkör)
A processzor fő részei: ALU=Aritmetikai, logikai egység: a számítási és logikai műveleteket végzi CU=Vezérlő egység: vezérli a számítógép többi egységének működését Regiszterek: processzoron belüli tárolóegységek. (Azokat az adatokat
tárolják, amelyekkel az ALU, illetve a CU éppen dolgozik.)
Legfontosabb jellemzői: a) Típusa. Pl. Intel: Pentium, Core Duo, AMD: Athlon sorozat Manapság két nagy processzorgyártó vetekszik egymással az Intel és az AMD. b) Sebességére utaló jellemző az órajel. A processzor működési ütemét szabályozó impulzus. (minél nagyobb, annál gyorsabb a gép) Az órajel frekvenciát MHz-ben ill. GHz-ben mérik. (1 GHz : 1 milliárd művelet/sec) A mai processzorok kb. 2-4 GHz-esek. c) Hány biten dolgozik. 32 bit 64 bit (Egy lépésben 32 ill. 64 bites számokkal képes műveletet végezni,) Ma már több magvas processzorok is léteznek. A felhasznált energia egy része hővé alakul, ezért hűteni kell pl. hűtőbordákkal, hűtőventillátorokkal.
Cache (ejtsd: „kes”) = gyorsítótár átmeneti tároló a nagy sebességű processzor és a lassabb memória között. A processzorban vagy a közelében helyezkedik el.
Külső gyorsítótár IC-k egy 486-os PC alaplapon.
Memória: tárolóeszköz Az operatív memória ( központi tár) tárolja a CPU által végrehajtandó programokat és a feldolgozásra váró adatokat. Rendeltetés szerint két fő csoportja: RAM ROM
1. RAM:
(Random Acces Memory) véletlen hozzáférésű, írható és olvasható. A programok által feldolgozott adatok először mindig a RAM-ba kerülnek. A futó programok is itt helyezkednek el. Egyik hátránya, hogy működéséhez folyamatos áramellátásra van szükség. Az áramellátás megszakadása (gép kikapcsolása, áramszünet) esetén tartalmát elveszíti. (a nem mentett adatok megsemmisülnek) Jellemző kapacitás a PC-ben: kb. 512MB - 1 GB. (szervereknél 3-4GB) (Fajtái: DRAM, SRAM, SDRAM, DDR SDRAM, RDRAM)
2. ROM: (Read Only Memory) = csak olvasható memória, Tartalmát a gép kikapcsolás után is megőrzi, ezért a gép működéséhez nélkülözhetetlen adatok és programok vannak benne. (Tartalmát a gyártáskor építik be, speciális eszközök nélkül nem változtatható. Léteznek a felhasználó által írható típusok is: PROM, EPROM, EEPROM)
BIOS (Basic Input Output System)
alapvető be - és kimeneti rendszer. A számítógép működéséhez elengedhetetlenül szükséges, a perifériák kezelését megvalósító utasításokat tartalmazza. Ez a program felelős a rendszer indulásáért, a gép önellenőrzéséért, az operációs rendszer megfelelő betöltéséért. Fizikailag az alaplapon lévő ROM vagy EEPROM memória tartalmazza, ezért gyakran hívják ROM-BIOS-nak is.
Buszrendszer (BUS): információs csatorna biztosítja a kommunikációt az egységek között. (processzor, memória, perifériák) (címbusz, adatbusz, vezérlőbusz)
