Componentele hardware ale unui calculator

Componentele hardware ale unui calculator

Hardware care permite introducerea datelor

Tastatura

Este dispozitivul periferic cu ajutorul caruia se transmit comenzi calculatorului. Pe tastatura se gasesc mai multe tipuri de taste (butoane de diverse forme).

taste alfanumerice: literele de la A la Z si cifrele de la 0 la 9

semne speciale: ~!#$%^&*()_+

semne de punctuatie

taste cu functii speciale

taste numerice

Tastaturile pot fii conectate la PC prin fir (DIN, PS2, USB) sau wireless (radio, bluetooth).

Dispozitive de directionare

Sunt folosite pentru miscarea cursorului pe ecran. Cele mai des folosite au 2 sau 3 butoane pentru functii speciale.

Mouse-ul

Cu bila: O bila aflata dedesubt se misca in functie de miscarea mausului pe pad. Cursorul de pe ecran urmareste miscarea mausului, iar butoanele pot fi apasate odata sau de 2 ori succesiv pentru a valida si selecta anumite evenimente, cum ar fi selectarea unui icon de pe desktop sau deschiderea unui document.

Optic: Acesta foloseste in locul bilei un fascicul laser pentru a sesiza deplasarea lui.

Trackball-ul

Dispozitiv care simplifica miscarea mausului prin miscarea doar a unei bile aflate deasupra sau in lateral. Nu necesita un spatiu mare de pozitionare si nu necesita un efort mare. E nevoie insa de un control foarte fin cu ajutorul unui singur deget.

Glidepad/touchpad

Dispozitiv care foloseste pentru controlul cursorului un ecran sensibil la atingere. Utilizatorul isi misca pe ecran degetul iar cursorul ii urmeaza miscarea. Pentru clic exista butoane dar se poate folosi si atingerea

ecranului cu degetul. Este folosit in special la laptop-uri. Nu necesita un spatiu de depozitare mare comparativ cu mausul, poate fi incadrat in tastatura, are o rezolutie fina. In schimb, mana oboseste mai repede pentru ca nu are suport ca in cazul mausului, iar unii considera ca miscarea nu este la fel de natural ca in cazul mausului.

Dispozitive pentru jocuri

Cursorul poate fi miscat cu ajutorul unui dipozitiv vertical (joystick) sau format din butoane (game pad). Un ofera o miscare mult mai naturala in controlul miscarii dintr-un joc, in

special in cazul unui joc care simuleaza zborul. Ambele dispozitive au butoane cu functii similar mouse-ului care, prin asociere, pot indeplini mai multe functii. Acestea insa sunt mai scumpe decat celelalte dipozitive.

Pen Input

Este folosit in special la PDA-uri (Personal Digital Assistant), el este util in introducerea de date, prin scris de mana (PDA-urile recunosc scrisul de mana), functioneaza ca un dispozitiv de directionare similar mausului, miscari speciale ale acestuia putand fi atribuite unor functii, cum ar fi miscarea in spirala care o poti atribui functiei de salvare. Recunoaste scrisul de mana, poate folosi miscari speciale, are o dimensiune mica. Atentie, dispozitivul trebuie folosit indelungat pentru a recunoaste scrisul de mana si miscarile speciale, creionul cu care scrii se poate pierde usor deoarece nu este atasat de dispozitiv in cele mai multe cazuri.

Touchscreen

Ecranul sensibil la atingere face posibila deplasarea si validarea unor optiuni prin atingerea acestuia. Are naturalete, intinzi mana si obtii ceva. Din pacate devine obositor atunci cand sunt necesare selectarea mai multor optiuni.

Microfonul

Permite inregistrarea de sunete. Microfoanele pot capta sunete precum discutiile sau alte efecte sonore.

Instrumentele musicale

Pentru inregistrarea muzicii cel mai bun rezultat este obtinut folosind un instrument muzical care se poate conecta direct la calculator.

Camera foto digital

Poate sa capteze si sa stocheze instantanee dar si mici filme pe dispozitivele de stocare cu care vin dotate sau, direct in calculator. Informatia poate fi incarcata in calculator pentru a putea fi vizualizata, stocata, editata.

Camera video, video recorder

Datele inregistrate de acestea pot fi incarcate pe un calculator cu ajutorul unor echipamente speciale. Chiar daca nu sunt date digitale, se poate obtine o calitate superioara a acestora cu ajutorul unor reglarilor ulterioare.

Camerele video digitale

Inregistreaza imaginile direct in format digital si pot fi vizionate, stocate, editate cu ajutorul

PC-ului.

Camerele web

Sunt camere video create special pentru calculatoare. Ele furnizeaza imaginile direct calculatorului. Folosirea lor este limitata de lungimea cablului prin care se conecteaza la calculator, dar ca orice camera poate fotografia sau inregistra orice se afla in campul ei vizual.

Scanerul

Actioneaza ca o masina de copiat, face captura paginii pe care o transforma apoi in imagine

digitala. Daca se scaneaza text si se doreste editarea textului scanat e nevoie de un software de recunoastere a caracterelor - OCR (Optical Character Recognition). Acest soft ia imaginea scanata si converteste imaginile in caractere ale calculatorului, astfel incat textul sa poata fi

editat ulterior cu un soft obisnuit. Procesul este destul de greoi datorita conditiilor pe care trebuie sa le indeplineasca documentul din punct de vedere al asezarii. O verificare manuala este necesara in cele mai multe cazuri.

Hardware pentru redarea rezultatelor

Monitorul

Este dispozitivul pe care sunt afisate datele de output. Monitoarele sunt de diferite tipuri si dimensiuni. Monitoarele se deosebesc dupa tipul de afisare a imaginilor in monitoare cu tub catodic si monitoare cu afisare prin cristale lichide. Dimensiunea diagonalei ecranului este masurata in inci (15 inci, 17 inci, 19 inci, etc.) Daca in trecut monitoarele CRT Cathode Ray Tube) erau cele care faceau legea, astazi ele sunt pe cale de disparitie, locul lor fiind luat de monitoare LCD (Liquid Crystal Display). Rezolutia unui monitor se refera la finetea detaliilor pe care le poate afisa acesta. Rezolutia este o consecinta directa a numarului de puncte individuale care formeaza imaginea de pe ecran, asa ca depinde atat de dimensiunea ecranului cat si de distanta dintre puncte. Deoarece dimensiunea si numarul de puncte limiteaza calitatea imaginii, claritatea imaginilor de pe ecran poate fi descrisa prin numarul de puncte care pot fi afisate orizontal si vertical pe ecran.

Boxele si castile

Sunt dispozitive care iti permit sa auzi sunetele generate de computer. Boxele pot fi de sine

statatoare sau incorporate in monitorul computerului.

Imprimanta

Rolul ei este de a pune pe hartie ce este afisat pe monitor. Cat de usor si cat de bine se face

asta depinde de performantele imprimantei. Tipuri de imprimanta: matriceala, imprimanta cu jet de cerneala, imprimanta termica, imprimanta laser.

Imprimantele matriciale

Formeaza o imagine apasand un model (sau o matrice) de ace pe o banda tusata, producand o imagine de cerneala pe hartie. Imprimantele matriciale tiparesc destul de incet (viteza de tiparire > 100 cps), dar vitezele de tiparire scazand considerabil cand alegeti modurile de rezolutie mare. Unele imprimante matriciale sunt furnizate cu mai multe fonturi de diverse dimensiuni si pot sa tipareasca si grafica.

Imprimantele cu jet de cerneala sau inkjet formeaza o imagine stropind cu cerneala direct pe suprafata hartiei, producand ceea ce pare a fi o imagine complet conturata. Capul de imprimare este constituit din mai multe fante (duze) prin care cerneala este proiectata pe hartie. Calitatea imprimarii este controlata de numarul de duze prin care este improscata cerneala. Aceste imprimante sunt mai lente decat cele laser, dar produc text si grafica ce par comparabile cu calitatea unei imprimari laser, sunt mai ieftine decat cele laser si mai putin zgomotoase.

Imprimantele laser folosesc tehnologia aparatelor de copiat, de topire a unei pudre de cerneala, producand o iesire de calitate ridicata la viteze mari, folosesc foi de hartie separate sau hartie cu antet si functioneaza silentios. Imprimantele laser ofera o excelenta calitate de imprimare alb negru pe documente in care textul este insotit de grafica. Prin raportare la celelalte tehnologii , imprimantele laser ofera un plus de viteza si costuri mai reduse

Imprimantele termice functioneaza silentios, dar acesta este singurul avantaj. Ele functioneaza prin apasarea unei matrici de ace incalzite pe o hartie speciala termosenzitiva.

Imprimantele evoluate sunt dotate cu microprocesoare, memorie RAM si hardisk-uri si se pot  conecta atat intr-o retea locala (LAN) cat si intr-o retea extinsa (WAN), prin porturi de viteza mare (10Mbps ;Mbps=Megabiti per secunda) si foarte mare (10Mbps-100Mbps).

Hardware responsabil cu prelucrarea si stocarea datelor

Carcasa

Adaposteste componentele interne ale PC-ului, reprezinta locul unde in care sunt montate celelalte componente, invelind un tot, numit unitatea centrala sau sistem. Permite conectarea dispozitivelor periferice la aceasta unitate. Carcasa este cea careia ii revine rolul de a asigura circulatia aerului in asa fel incat sa mentina componentele interne reci cat mai mult timp. Pe masura ce acestea se incalzesc scade si performanta PC-ului. Carcasa poarta o parte din responsabilitatea atenuarii zgomotului produs de diverse parti interne ale PC-ului. In partea frontala a acesteia se gasesc butoanele de pornire respective reset, leduri si compartimente pentru diverse dispozitive de stocare. In partea din spate se afla ventilatorul care nu trebuie sa fie acoperit, mufa pentru cablu de alimentare si diversi conectori la care se pot lega echipamente periferice compatibile cu PC-ul.

Sursa de alimentare

Este dispozitivul care furnizeaza alimentarea optima necesara functionarii calculatorului. Pe partea externa are slotul de introducere a cablului de alimentare de la priza, iar pe partea interioara prezinta mai multe ramificatii pentru alimentarea componentele care necesita acest lucru: placa de baza, hdd, cd-rom/dvd-rom/floppy.

Sursa - power supply unit (PSU) asigura fiecarei componente din PC cantitatea exacta de curent de care are nevoie pentru a functiona.

Sursele contin componente periculoase la atingere, de aceea ar trebui desfacute doar de persoane calificate in acest domeniu. Sursele obisnuite din calculatoare transforma curentul altfernativ de 110V sau 230V in diverse masuri de curent continuu, de regula 3,3V, 5V si 12V, necesare componentelor din PC.

Exista trei tipuri de surse:

• AT Power Supply - la vechile PC-uri.
• ATX Power Supply - cele mai folosite.
• ATX-2 Power Supply - cele mai noi.

      Voltajul produs de sursele AT/ATX/ATX-2 este:

• +3.3 Volts DC (ATX/ATX-2)
• +5 Volts DC (AT/ATX/ATX-2)
• -5 Volts DC (AT/ATX/ATX-2)
• +5 Volts DC Standby (ATX/ATX-2)
• +12 Volts DC (AT/ATX/ATX-2)
• -12 Volts DC (AT/ATX/ATX-2)

Puterea de consum: se refera la puterea exprimata in Wati a sursei, mai pe inteles la numarul de componente din PC pe care aceasta sursa le va putea alimenta. Daca este vorba despre un calculator care nu are decat un hardisk, o unitate de cd si o unitate de discheta, e suficienta  o sursa de putere mica, sa spunem 300W. Dar daca este vorba de placi video cu alimentare


separata, numar mare de discuri fixe si alte dispozitive care toate necesita curent pentru a functiona, vom alege o sursa corespunzatoare, de pana la 650 Wati.

Greutatea : este in jurul a 2.5Kg

Dimensiuni: aproximativ toate se apropie de valorile: 150x150x90 mm

Ventilatie : Se refera la numarul de ventilatoare folosite pentru racire. Acesta variaza intre 0 si 3.

Zgomot : un parametru care face diferenta intre doua firme producatoare, tot mai important pe masura ce stresul in activitatile intelectuale este in crestere. Este un numar exprimat in decibeli Db care variaza intre 0 si 50. Un nivel de 20Db este considerat acceptabil. As vrea sa retineti aici ca nu sursa de alimentare este singurul factor de zgomot in calculator, in general toate piesele in miscare sunt participante la acest aspect. Asadar fiti atenti la coolerele de pe procesor, placa video, hardisk sau carcasa, la zgomotele produse de unitatile hardisk si, nu in ultimul rand, la felul in care se face aerisirea carcasei, deci la ergonomia acesteia, stiut fiind faptul ca o aerisire inoportuna duce la supraturarea ventilatoarelor, care implicit creeaza un zgomot mai mare.

Conectori : Se refera la mufele cu care alimentam componentele PC-ului. Le voi aminti intai pe cele indispensabile si anume : Molex (cele cu 4 pini necesare alimentarii hardisk-urilor, unitatilor optice etc, conectori FDD, pentru discheta, ATX power connector, pentru alimentarea placii de baza) si voi continua cu cele particulare, specifice constructorului sau perioadei de evolutie la care facem referire (amintesc cu aceasta ocazie ca o sursa de calitate le contine pe toate). Conectorii deosebiti sunt : P4 connector - folosit exclusiv pentru alimentarea procesorului, Intel power connector - carcateristic in special placilor INTEL,  Aux alimentare suplimentara caracteristica in special serverelor, SATA pentru conectarea noi modelelor de harduri Serial ATA, mainboard monitor - destinat adaptarii ventilatiei in functie de temperatura componetelor de pe placa de baza.

Numarul de conectori : voi lua doar un exemplu, restul puteti sa le considerati proportionale cu acesta. Adesea mufele Molex sunt in numar de 4, pentru ca initial erau posibile doar 2x2 unitati de stocare IDE, adica hardisk-uri si unitati optice. In cazul in care si placa video trebuie alimentata sau folosim o extensie RAID pentru unitati de stocare auxiliare, apare nevoia unui numar mai mare de astfel de conectori. In acest caz, ne orientam spre un producator mai potrivit sau ne cumparam splittere, prin care dintr-un conector deviem 2. Cazul prezentat este valabil si pentru conectori FDD, care implicit sunt in numar de 1, dar placile video recente (in special producatorul ATI foloseste de asemenea acest tip de conector), cat si pentru conectorii SATA, care implicit sunt 2, dar majoritatea placilor de baza permit 4 conexiuni de acest gen.

Protectie : E o consecinta nescrisa a seriozitatii firmei producatoare. La inceput aceasta insemna o siguranta fuzibila, care putea fi inlocuita in caz de suprasolicitare. In momentul de fata sunt solutii mult mai sofisticate, care nu mai implica utilizatorul. Voi aminti doar contactul lamelar (doua lamele care se departeaza impiedicand curentul sa mai treaca in cazul unei suprasolicitari de sarcina) si preventia activa, adica ventilarea dupa inchiderea calculatorului in situatia in care acesta va fi reaprins in scurt timp.

Sistemul de racire al diferitelor componente

Este compus din radiatoare din diferite aliaje si forme care permit disiparea caldurii produsa de componente. Aceste radiatoare sunt insotite adesea de ventilatoare care le ajuta sa isi faca treaba mai bine. Pot exista de asemenea, galerii care directioneaza aerul cald din interior in afara unitatii centrale, acestea sunt intalnite des pe configuratiile mai complexe ale serverelor dedicate, datorita necesitatii acestora de a fi pornite perioade indelungate de timp.

Placa de baza

Placa de baza (mainboard, motherboard), este componenta principala a unitatii de sistem. Celelalte circuite ale PC-ului sunt parti ale placii de baza care se conecteaza direct la aceasta. Pe placa de baza gasim cele mai importante componente ale unui PC, cum ar fi microprocesorul, cipul BIOS, memoria, sistemul de stocare, sloturile de extensie, porturile. Evolutia continua si extinderile arhitecturale au generat o modificare corespunzatoare a tehnologiei si logicii placilor de baza.

In fig. 2.1 si fig 2.2 este redata o placa de baza cu magistrala PCI/PCI-E ca principal suport pentru microprocesoare Intel Core 2 Extreme quad-core / CoreT 2 Extreme dual-core / Core    2 Quad / Core 2 Duo / Pentium processor Extreme Edition / Pentium D / Pentium 4 / Celeron D. Pe o astfel de placa se gasesc in principal urmatoarele componente:

Fig 2.1 - Vedere generala asupra placii de baza

a.      Slot pentru    microprocesor CPU (Central Processing Unit)

b.      Chipset-uri care asigura functionalitatea placii de baza

Northbridge: Intel P965 Express Chipset

Southbridge: Intel ICH8

c.       Sloturi pentru    pentru memoria interna DRAM, alcatuita dintr-un numar de 4 DIMM (Dual In Line Memory ) cu 168 de pini DDR II (Double Date Rate)

d.      Memoria ROM - BIOS Basic Input/Output System)

e.       Conectori de cuplare a echipamentelor de memorare externa:

Interfete SATA (Serial Advanced Technology Attachment) pentru hardisk-uri sau pentru unitati optice (CD-ROM / DVD-ROM)

Interfata IDE - Integrated Device Electronic, fie pentru doua hardisk-uri (master si slave) fie pentru un hard disc si o unitate optica

Interfatata FDD (Floppy Disk Drive) pentru a conecta o unitate de floppy disk

f.       1 slot PCI Express x16 Peripheral Component Interconnect Express) unde se conecteaza placa video

g.      3 sloturi PCI Express x 1 slot

h.      3 sloturi PCI pentru conectarea adaptoarelor pe 32 de biti;

i.        Chip LAN (Local Area Network) 10/100/1000 Mbit integrat pe placa de baza

j.        Suport pentru USB Universal Serial Bus)- magistrala de mare viteza

k.      Suport 2 / 4 / 6 / 8 canal audio

l.        Suport S/PDIF Sony Philips Digital InterFace In/Out connection

m.    Suport conectare CD audio

n.      Bateria interna

o.      Sursa de alimentare ATX

p.      Chipul care controleaza dispozitivele de Intrare/Iesire

Fig 2.2 - Diagrama bloc a placii de baza

Fig 2.3 - Dispozitive Intrare/Iesire aflate pe panoul din spatele placii de baza

a.     Mufe PS/2 pentru conectarea mouse-ului (verde) si a tastaturii (mov)

b.     Port LPT (Line Print Terminal) permite conectarea unei imprimante, scanner sau alte dispozitive periferice

c.     Port Coaxial (S / PDIF Out) de iesire care reda audio digital la difuzoare externe, sau AC3 comprimat de date la un decodor Dolby Digital extern prin intermediul unui cablu coaxial

d.     Port Optic (S / PDIF Out)    de iesire care reda audio digital la difuzoare externe sau AC3 comprimat de date la un decodor Dolby Digital extern prin intermediul unui cablu optic.

e.     Port serial pentru mouse sau dispozitive de prelucrare a datelor

f.      Port-uri USB care permite conectarea unor tastaturii, mouse-ului, scanner-ului, zip, difuzor etc

g.     Port de retea LAN, care ofera viteze de transfer de date 10/100/1000Mbps.

h.    Conectori audio pentru diferite tipuri de boxe si microfoane