कंप्यूटर की संरचना के बारे में जानकारी। पर्सनल कंप्यूटर के मुख्य तत्वों की वास्तुकला, संरचना और उद्देश्य। मल्टीप्रोसेसर पीसी आर्किटेक्चर
पर्सनल कंप्यूटर आर्किटेक्चर(पीसी) में एक संरचना शामिल है जो एक पीसी और सॉफ्टवेयर की संरचना को दर्शाती है।
इसके कार्यात्मक तत्वों (मूल तार्किक नोड्स से सरलतम सर्किट तक) और उनके बीच कनेक्शन का एक सेट है।
आर्किटेक्चर पीसी के मुख्य लॉजिकल नोड्स के संचालन, सूचना लिंक और इंटरकनेक्शन के सिद्धांतों को परिभाषित करता है, जिसमें प्रोसेसर, रैंडम एक्सेस मेमोरी, बाहरी स्टोरेज डिवाइस और परिधीय डिवाइस शामिल हैं।
सभी आधुनिक पीसी बनाने का मूल सिद्धांतसॉफ्टवेयर नियंत्रण है।
वॉन न्यूमैन की शास्त्रीय वास्तुकला
1946 में अमेरिकी गणितज्ञों ने जॉन वॉन न्यूमैन, हरमन गोल्डस्टीनतथा आर्थर बर्कसोएक संयुक्त लेख में कंप्यूटर के निर्माण और संचालन के लिए नए सिद्धांतों को रेखांकित किया। इन्हीं सिद्धांतों के आधार पर $1 और $2$ की पीढ़ी के कंप्यूटर तैयार किए गए। बाद की पीढ़ियों में, कुछ बदलाव हुए, लेकिन वॉन न्यूमैन (जैसा कि उन्हें कहा जाता था) के सिद्धांत कायम रहे।
वॉन न्यूमैन के मूल सिद्धांत:
- पीसी में बाइनरी नंबर सिस्टम का उपयोग करना , जिसमें उपकरणों के लिए दशमलव की तुलना में अंकगणितीय-तार्किक संचालन करना बहुत आसान है।
- पीसी सॉफ्टवेयर नियंत्रण ... पीसी के कार्य को एक प्रोग्राम द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जिसमें कमांड का एक सेट होता है जिसे एक के बाद एक क्रमिक रूप से निष्पादित किया जाता है। मेमोरी में संग्रहीत प्रोग्राम वाली मशीन के निर्माण ने प्रोग्रामिंग की नींव रखी।
- डेटा और प्रोग्राम को पीसी मेमोरी में स्टोर किया जाता है ... कमांड और डेटा एक ही बाइनरी सिस्टम में एन्कोडेड होते हैं।
- पीसी मेमोरी सेल में क्रमिक रूप से क्रमांकित पते होते हैं। किसी भी मेमोरी सेल को उसके पते से एक्सेस करने की क्षमता ने प्रोग्रामिंग में वेरिएबल्स का उपयोग करना संभव बना दिया।
- कार्यक्रम के निष्पादन के दौरान सशर्त रूप से कूदने की क्षमता। पीसी में आदेशों को क्रमिक रूप से निष्पादित किया जाता है, लेकिन यदि आवश्यक हो, तो आप कोड के किसी भी भाग में संक्रमण को लागू कर सकते हैं।
मूल सिद्धांत यह था कि प्रोग्राम मशीन का स्थायी हिस्सा नहीं बन गया है, लेकिन हार्डवेयर के विपरीत परिवर्तनशील है, जो अपरिवर्तित और बहुत सरल रहता है।
वॉन न्यूमैन ने एक पीसी संरचना (छवि 1) का भी प्रस्ताव रखा।
चित्रा 1. पीसी संरचना
वॉन न्यूमैन मशीन में निम्न शामिल थे:
- स्टोरेज डिवाइस (मेमोरी);
- अंकगणितीय तर्क इकाई (ALU), जो सभी अंकगणितीय और तार्किक संचालन करती है;
- नियंत्रण इकाई (सीयू), जो कार्यक्रम के अनुसार सभी मशीन इकाइयों के कार्यों का समन्वय करती है;
- इनपुट-आउटपुट डिवाइस।
ALU के माध्यम से इनपुट डिवाइस से प्रोग्राम और डेटा को मेमोरी में दर्ज किया गया था। सभी प्रोग्राम कमांड क्रमिक रूप से मेमोरी सेल में लिखे गए थे, और प्रोसेसिंग के लिए डेटा को मनमानी कोशिकाओं में लिखा गया था।
कमांड में किए जाने वाले ऑपरेशन को निर्दिष्ट करना शामिल था, और मेमोरी सेल के पते जिसमें डेटा संग्रहीत किया जाता है और जिस पर वांछित ऑपरेशन किया जाना चाहिए, साथ ही उस सेल का पता जिसमें परिणाम लिखा जाना चाहिए ( मेमोरी में स्टोर करने के लिए)।
ALU से, परिणाम एक मेमोरी या आउटपुट डिवाइस के लिए आउटपुट होते हैं। मौलिक रूप से, ये डिवाइस इस मायने में भिन्न हैं कि डेटा को मेमोरी में एक ऐसे रूप में संग्रहीत किया जाता है जो एक पीसी द्वारा प्रसंस्करण के लिए सुविधाजनक है, और आउटपुट डिवाइस (मॉनिटर, प्रिंटर, आदि) पर एक ऐसे रूप में है जो किसी व्यक्ति के लिए सुविधाजनक है।
सीयू से अन्य उपकरणों तक, कमांड के साथ सिग्नल प्राप्त होते हैं, और अन्य उपकरणों से, सीयू उनके निष्पादन के परिणाम के बारे में जानकारी प्राप्त करता है।
यूयू में एक विशेष रजिस्टर (सेल) होता है - कमांड काउंटरजिसमें प्रोग्राम के पहले कमांड का पता लिखा होता है। यूयू मेमोरी से संबंधित मेमोरी सेल की सामग्री को पढ़ता है और इसे एक विशेष डिवाइस में रखता है - कमांड रजिस्टर... UU कमांड के संचालन को परिभाषित करता है, डेटा को मेमोरी में "चिह्नित करता है", जिसके पते कमांड में इंगित किए जाते हैं, और कमांड के निष्पादन को नियंत्रित करते हैं। ऑपरेशन ALU या कंप्यूटर हार्डवेयर द्वारा किया जाता है।
कमांड निष्पादित होने के बाद, कमांड काउंटर को $ 1 $ से बढ़ा दिया जाता है और प्रोग्राम में अगले कमांड की ओर इशारा करता है। यदि आपको एक कमांड निष्पादित करने की आवश्यकता है जो क्रम में वर्तमान का पालन नहीं करता है, तो एक विशेष जंप कमांड में उस सेल का पता होता है जिस पर आप नियंत्रण स्थानांतरित करना चाहते हैं।
आधुनिक पीसी वास्तुकला
आधुनिक पीसी की वास्तुकला पर आधारित है ट्रंक-मॉड्यूलर सिद्धांत... एक पीसी में अलग-अलग हिस्से होते हैं - मॉड्यूल, जो अपेक्षाकृत स्वतंत्र पीसी डिवाइस होते हैं (उदाहरण के लिए, एक प्रोसेसर, रैम, कंट्रोलर, डिस्प्ले, प्रिंटर, स्कैनर, आदि)।
मॉड्यूलर सिद्धांत उपयोगकर्ता को आवश्यक पीसी कॉन्फ़िगरेशन को स्वतंत्र रूप से पूरा करने और यदि आवश्यक हो तो इसे अपडेट करने की अनुमति देता है। प्रणाली का मॉड्यूलर संगठन सूचना विनिमय के रीढ़ सिद्धांत पर आधारित है। पीसी के लिए एकल तंत्र के रूप में काम करने के लिए, विभिन्न उपकरणों के बीच डेटा का आदान-प्रदान करना आवश्यक है, जिसके लिए यह जिम्मेदार है सिस्टम (रीढ़ की हड्डी) बस, जो मदरबोर्ड पर एक मुद्रित पुल के रूप में किया जाता है।
पीसी आर्किटेक्चर की मुख्य विशेषताएं हार्डवेयर लेआउट के सिद्धांतों के साथ-साथ सिस्टम हार्डवेयर के चयनित सेट तक कम हो जाती हैं।
इस वास्तुकला की विशेषता इसकी है खुलापन- पीसी से अतिरिक्त उपकरणों (सिस्टम और परिधीय) को जोड़ने की क्षमता, साथ ही साथ पीसी सॉफ्टवेयर के किसी भी स्तर पर उपयोगकर्ता कार्यक्रमों को आसानी से एम्बेड करने की क्षमता।
टिप्पणी 1
साथ ही, पीसी आर्किटेक्चर का सुधार किसके साथ जुड़ा हुआ है सिस्टम मेमोरी के साथ सूचना विनिमय का अधिकतम त्वरण।यह सिस्टम मेमोरी से है, जो डेटा स्टोर करती है, कि पीसी सभी निष्पादन योग्य कमांड पढ़ता है। इस प्रकार, अधिकांश कॉल केंद्रीय प्रोसेसर मेमोरी को करता है और मेमोरी के साथ एक्सचेंज के त्वरण से पूरे सिस्टम का एक महत्वपूर्ण त्वरण होगा।
चूंकि मेमोरी के साथ प्रोसेसर का आदान-प्रदान करने के लिए सिस्टम बस का उपयोग करते समय, किसी को बस की गति सीमाओं को ध्यान में रखना होगा, फिर बस का उपयोग करके डेटा एक्सचेंज का एक महत्वपूर्ण त्वरण प्राप्त करना असंभव है।
इस मुद्दे को हल करने के लिए निम्नलिखित दृष्टिकोण प्रस्तावित किया गया है। सिस्टम बस के बजाय, सिस्टम मेमोरी एक विशेष हाई-स्पीड बस से जुड़ी होती है, जो दूर से प्रोसेसर के करीब स्थित होती है और इसके लिए जटिल बफ़र्स और लंबी दूरी की आवश्यकता नहीं होती है। इस मामले में, प्रोसेसर के लिए अधिकतम संभव गति पर मेमोरी का आदान-प्रदान किया जाता है, और सिस्टम बस इसे धीमा नहीं करता है। प्रोसेसर की गति में वृद्धि के साथ यह समाधान विशेष रूप से प्रासंगिक हो गया।
इस प्रकार, एक बस से एक पीसी की संरचना, जो केवल पहले कंप्यूटरों में उपयोग की जाती थी, बन जाती है तीन बस.
चित्रा 2. पीसी की तीन-बस संरचना
आधुनिक पीसी में ALU और UU एक प्रोसेसर बनाते हैं। एक प्रोसेसर जो एक या एक से अधिक बड़े एकीकृत परिपथों से बना होता है, माइक्रोप्रोसेसर या माइक्रोप्रोसेसर पैकेज कहलाता है।
मल्टीप्रोसेसर पीसी आर्किटेक्चर
एक पीसी में एकाधिक प्रोसेसर का अर्थ है कि कई डेटा स्ट्रीम और कमांड को समानांतर में व्यवस्थित किया जा सकता है, अर्थात। एक कार्य के कई टुकड़े एक साथ निष्पादित किए जा सकते हैं।
चित्रा 3. एक मल्टीप्रोसेसर पीसी की वास्तुकला
मल्टी-मशीन कंप्यूटिंग सिस्टम
मल्टी-मशीन कंप्यूटिंग सिस्टम के आर्किटेक्चर में, प्रत्येक प्रोसेसर की अपनी रैंडम एक्सेस मेमोरी होती है।एक मल्टीकंप्यूटर कंप्यूटिंग सिस्टम का उपयोग उन समस्याओं को हल करने में प्रभावी होता है जिनमें एक बहुत ही विशेष संरचना होती है, जिसमें कई पीसी शामिल होने चाहिए क्योंकि सिस्टम कमजोर रूप से जुड़े उप-कार्यों में विभाजित होता है।
मल्टीप्रोसेसर और मल्टी-मशीन कंप्यूटिंग सिस्टम की गति में सिंगल-प्रोसेसर सिस्टम पर एक फायदा है।
समानांतर प्रोसेसर वास्तुकला
इस वास्तुकला में, कई एएलयू एक सीयू के नियंत्रण में काम करते हैं। इसका मतलब है कि एक प्रोग्राम, यानी एक इंस्ट्रक्शन स्ट्रीम द्वारा बहुत सारे डेटा को प्रोसेस किया जा सकता है। ऐसे आर्किटेक्चर का उच्च प्रदर्शन केवल उन कार्यों पर प्राप्त किया जा सकता है जिनमें एक ही प्रकार के विभिन्न डेटासेट पर एक ही कम्प्यूटेशनल ऑपरेशन एक साथ किए जाते हैं।
चित्रा 4. समानांतर प्रोसेसर के साथ वास्तुकला
आधुनिक मशीनों में अक्सर विभिन्न प्रकार के वास्तुशिल्प डिजाइन के तत्व होते हैं। ऊपर चर्चा किए गए लोगों के अलावा अन्य वास्तु समाधान भी हैं।
पर्सनल कंप्यूटर आर्किटेक्चर
परिचय
एक कंप्यूटर (अंग्रेजी कंप्यूटर - कैलकुलेटर) एक प्रोग्राम योग्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है जो डेटा को संसाधित करने और गणना करने में सक्षम है, साथ ही पात्रों में हेरफेर करने के अन्य कार्यों को भी करता है।
कंप्यूटर के दो मुख्य वर्ग हैं:
- डिजिटल कंप्यूटर जो संख्यात्मक बाइनरी कोड के रूप में डेटा को संसाधित करते हैं;
- एनालॉग कंप्यूटर जो लगातार बदलती भौतिक मात्राओं (विद्युत वोल्टेज, समय, आदि) को संसाधित करते हैं, जो गणना की गई मात्राओं के अनुरूप होते हैं।
चूंकि वर्तमान में अधिकांश कंप्यूटर डिजिटल हैं, आगे हम केवल कंप्यूटर के इस वर्ग पर विचार करेंगे और "डिजिटल कंप्यूटर" के अर्थ में "कंप्यूटर" शब्द का प्रयोग करेंगे। कंप्यूटर का आधार हार्डवेयर (हार्डवेयर) होता है, जिसे मुख्य रूप से इलेक्ट्रॉनिक और इलेक्ट्रोमैकेनिकल तत्वों और उपकरणों के उपयोग से बनाया जाता है। कंप्यूटर के संचालन का सिद्धांत प्रोग्राम (सॉफ्टवेयर) को निष्पादित करना है - अंकगणित, तार्किक और अन्य कार्यों के पूर्वनिर्धारित, अच्छी तरह से परिभाषित अनुक्रम।
कोई भी कंप्यूटर प्रोग्राम अलग-अलग कमांड का एक क्रम होता है। एक कमांड एक ऑपरेशन का विवरण है जो एक कंप्यूटर को करना चाहिए। एक नियम के रूप में, एक कमांड का अपना कोड (सम्मेलन), इनपुट डेटा (संचालन) और एक परिणाम होता है। उदाहरण के लिए, कमांड "दो नंबर जोड़ें" के लिए, ऑपरेंड शब्द हैं, और परिणाम उनका योग है। और "स्टॉप" कमांड में कोई ऑपरेंड नहीं है, और परिणाम प्रोग्राम की समाप्ति है। कमांड का परिणाम उन नियमों के अनुसार उत्पन्न होता है जो दिए गए कमांड के लिए सटीक रूप से परिभाषित होते हैं और कंप्यूटर के डिजाइन में शामिल होते हैं। किसी दिए गए कंप्यूटर द्वारा निष्पादित कमांड के सेट को उस कंप्यूटर का कमांड सेट कहा जाता है।
कंप्यूटर बहुत तेज गति से काम करते हैं, जो प्रति सेकंड लाखों से लेकर करोड़ों ऑपरेशन तक होते हैं।
पर्सनल कंप्यूटर, किसी भी अन्य प्रकार के कंप्यूटर से अधिक, नई कंप्यूटर सूचना प्रौद्योगिकियों के संक्रमण में योगदान करते हैं, जिनकी विशेषता है:
- उपयोगकर्ता के साथ मैत्रीपूर्ण सूचनात्मक, सॉफ्टवेयर और तकनीकी इंटरफेस;
- उपयोगकर्ता के साथ संवाद के तरीके में सूचना प्रक्रियाओं का निष्पादन;
- एकीकृत डेटाबेस के आधार पर सभी प्रक्रियाओं के लिए एंड-टू-एंड सूचना समर्थन;
- तथाकथित "कागज रहित प्रौद्योगिकी"।
कंप्यूटर सूचनाओं के भंडारण, प्रसंस्करण और संचारण के लिए एक बहुक्रियाशील इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है। कंप्यूटर के आर्किटेक्चर को उसके तार्किक संगठन, संरचना और संसाधनों के रूप में समझा जाता है, यानी एक कंप्यूटिंग सिस्टम का साधन जिसे एक निश्चित समय अंतराल के लिए डेटा प्रोसेसिंग प्रक्रिया को आवंटित किया जा सकता है।
अधिकांश कंप्यूटर 1945 में जॉन वॉन न्यूमैन द्वारा तैयार किए गए सिद्धांतों पर आधारित हैं:
- क्रमादेशित नियंत्रण का सिद्धांत (कार्यक्रम में आदेशों का एक समूह होता है जो एक निश्चित क्रम में एक के बाद एक स्वचालित रूप से प्रोसेसर द्वारा निष्पादित किया जाता है)।
- स्मृति समरूपता का सिद्धांत (कार्यक्रम और डेटा एक ही मेमोरी में संग्रहीत होते हैं; आप डेटा पर निर्देशों के समान कार्य कर सकते हैं)।
- संबोधित करने का सिद्धांत (मुख्य स्मृति संरचनात्मक रूप से क्रमांकित कोशिकाओं से बना है)।
इन सिद्धांतों पर निर्मित कंप्यूटरों में एक शास्त्रीय वास्तुकला (वॉन न्यूमैन वास्तुकला) है। पीसी की वास्तुकला संचालन के सिद्धांत, सूचना लिंक और कंप्यूटर के मुख्य तार्किक नोड्स के परस्पर संबंध को निर्धारित करती है:
- केंद्रीय प्रोसेसर;
- मुख्य स्मृति;
- बाह्य स्मृति;
- परिधीय उपकरणों।
प्रोसेसर के आर्किटेक्चर को निर्धारित करने वाले मुख्य इलेक्ट्रॉनिक घटक कंप्यूटर के मुख्य बोर्ड पर स्थित होते हैं, जिन्हें सिस्टम या मदरबोर्ड (मदरबोर्ड) कहा जाता है। और अतिरिक्त उपकरणों के नियंत्रक और एडेप्टर, या ये उपकरण स्वयं, विस्तार कार्ड (डॉटरबोर्ड) के रूप में बनाए जाते हैं और विस्तार कनेक्टर्स का उपयोग करके बस से जुड़े होते हैं, जिन्हें विस्तार स्लॉट (eng.slot - स्लॉट, स्लॉट) भी कहा जाता है।
कार्यात्मक और संरचनात्मक संगठन
बेसिक पीसी ब्लॉक और उनका अर्थ
कंप्यूटर का आर्किटेक्चर आमतौर पर उसके गुणों के एक सेट द्वारा निर्धारित किया जाता है जो उपयोगकर्ता के लिए आवश्यक होते हैं। मुख्य फोकस मशीन की संरचना और कार्यक्षमता पर है, जिसे बुनियादी और अतिरिक्त में विभाजित किया जा सकता है। मुख्य कार्य कंप्यूटर के उद्देश्य को निर्धारित करते हैं: सूचना का प्रसंस्करण और भंडारण, बाहरी वस्तुओं के साथ सूचना का आदान-प्रदान। अतिरिक्त कार्य मुख्य कार्यों की दक्षता में वृद्धि करते हैं: वे इसके संचालन के प्रभावी तरीके, उपयोगकर्ता के साथ संवाद, उच्च विश्वसनीयता आदि प्रदान करते हैं। नामित कंप्यूटर कार्यों को इसके घटकों का उपयोग करके कार्यान्वित किया जाता है: हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर।
कंप्यूटर की संरचना एक निश्चित मॉडल है जो इसके घटकों की बातचीत की संरचना, क्रम और सिद्धांतों को स्थापित करता है। पर्सनल कंप्यूटर एक डेस्कटॉप या लैपटॉप कंप्यूटर है जो सामान्य उपलब्धता और उपयोग की बहुमुखी प्रतिभा की आवश्यकताओं को पूरा करता है। एक पीसी के फायदे हैं:
- कम लागत, एक व्यक्तिगत खरीदार के लिए उपलब्धता की सीमा के भीतर;
- पर्यावरणीय परिस्थितियों के लिए विशेष आवश्यकताओं के बिना संचालन की स्वायत्तता;
- वास्तुकला का लचीलापन, रोजमर्रा की जिंदगी में प्रबंधन, विज्ञान, शिक्षा के क्षेत्र में विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों के लिए इसकी अनुकूलन क्षमता सुनिश्चित करना;
- ऑपरेटिंग सिस्टम और अन्य सॉफ़्टवेयर की "मित्रता", जो उपयोगकर्ता के लिए विशेष पेशेवर प्रशिक्षण के बिना इसके साथ काम करना संभव बनाता है;
- उच्च परिचालन विश्वसनीयता (एमटीबीएफ के 5 हजार घंटे से अधिक)।
पर्सनल कंप्यूटर की संरचना
मुख्य पीसी ब्लॉकों की संरचना और उद्देश्य पर विचार करें।
माइक्रोप्रोसेसर (एमपी) पीसी की केंद्रीय इकाई है, जिसे मशीन की सभी इकाइयों के संचालन को नियंत्रित करने और सूचना पर अंकगणित और तार्किक संचालन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
माइक्रोप्रोसेसर में शामिल हैं:
- नियंत्रण इकाई (सीयू) - मशीन के सभी ब्लॉकों को सही समय पर कुछ नियंत्रण संकेतों (नियंत्रण आवेगों) को उत्पन्न और वितरित करता है, ऑपरेशन की बारीकियों और पिछले संचालन के परिणामों के कारण; किए जा रहे ऑपरेशन द्वारा उपयोग की जाने वाली मेमोरी सेल के पते उत्पन्न करता है, और इन पतों को संबंधित कंप्यूटर ब्लॉक में स्थानांतरित करता है; नियंत्रण उपकरण घड़ी पल्स जनरेटर से दालों का संदर्भ अनुक्रम प्राप्त करता है;
- अंकगणितीय तर्क इकाई (एएलयू) - संख्यात्मक और प्रतीकात्मक जानकारी पर सभी अंकगणितीय और तार्किक संचालन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है (कुछ पीसी मॉडल में, संचालन के निष्पादन में तेजी लाने के लिए, एक अतिरिक्त गणितीय कोप्रोसेसर एएलयू से जुड़ा हुआ है);
- माइक्रोप्रोसेसर मेमोरी (एमपीएम) - मशीन के संचालन के अगले चक्रों में गणना में सीधे उपयोग की जाने वाली जानकारी को रिकॉर्ड करने और जारी करने के लिए एक अल्पकालिक प्रकृति के लिए कार्य करता है, क्योंकि मुख्य मेमोरी (ओपी) हमेशा लिखने, खोजने और पढ़ने की गति प्रदान नहीं करती है। उच्च गति वाले माइक्रोप्रोसेसर के कुशल संचालन के लिए आवश्यक जानकारी। रजिस्टर - विभिन्न लंबाई की हाई-स्पीड मेमोरी सेल (ओपी कोशिकाओं के विपरीत, जिनकी मानक लंबाई 1 बाइट और कम प्रदर्शन है);
- माइक्रोप्रोसेसर इंटरफ़ेस सिस्टम - अन्य पीसी उपकरणों के साथ इंटरफेसिंग और संचार को लागू करता है; एक आंतरिक इंटरफ़ेस एमपी, बफर स्टोरेज रजिस्टर और इनपुट-आउटपुट पोर्ट (आईओ) और सिस्टम बस के लिए नियंत्रण सर्किट शामिल हैं। इंटरफ़ेस (इंटरफ़ेस) - कंप्यूटर उपकरणों के इंटरफ़ेस और संचार के साधनों का एक सेट, उनकी प्रभावी बातचीत सुनिश्चित करना। इनपुट-आउटपुट पोर्ट (I / O - इनपुट / आउटपुट पोर्ट) - इंटरफ़ेस उपकरण जो आपको किसी अन्य पीसी डिवाइस को माइक्रोप्रोसेसर से कनेक्ट करने की अनुमति देता है।
घड़ी पल्स जनरेटर
यह विद्युत आवेगों का एक क्रम उत्पन्न करता है; उत्पन्न दालों की आवृत्ति मशीन की घड़ी की आवृत्ति निर्धारित करती है। आसन्न दालों के बीच का समय अंतराल मशीन के संचालन के एक चक्र या मशीन के संचालन के चक्र का समय निर्धारित करता है।
क्लॉक पल्स जनरेटर की आवृत्ति एक व्यक्तिगत कंप्यूटर की मुख्य विशेषताओं में से एक है और काफी हद तक इसके संचालन की गति को निर्धारित करती है, क्योंकि मशीन में प्रत्येक ऑपरेशन एक निश्चित संख्या में चक्रों में किया जाता है।
सिस्टम बस
यह कंप्यूटर का मुख्य इंटरफ़ेस सिस्टम है, जो अपने सभी उपकरणों को एक दूसरे के साथ इंटरफेसिंग और संचार प्रदान करता है। सिस्टम बस में शामिल हैं:
- कोड डेटा बस (केएसएचडी) जिसमें ऑपरेंड के संख्यात्मक कोड (मशीन शब्द) के सभी बिट्स के समानांतर संचरण के लिए तार और इंटरफ़ेस सर्किट होते हैं;
- पता कोड बस (केएसए), जिसमें मुख्य मेमोरी सेल या बाहरी डिवाइस के इनपुट-आउटपुट पोर्ट के एड्रेस कोड के सभी बिट्स के समानांतर संचरण के लिए तार और इंटरफ़ेस सर्किट शामिल हैं;
- एक निर्देश कोड बस (केएसबी) जिसमें मशीन के सभी ब्लॉकों को निर्देश (नियंत्रण संकेत, दालों) को प्रेषित करने के लिए तार और इंटरफ़ेस सर्किट होते हैं;
- पावर बस, जिसमें पीसी इकाइयों को बिजली आपूर्ति प्रणाली से जोड़ने के लिए तार और इंटरफ़ेस सर्किट हैं।
सिस्टम बस सूचना हस्तांतरण की तीन दिशाएँ प्रदान करती है:
- माइक्रोप्रोसेसर और मुख्य मेमोरी के बीच;
- माइक्रोप्रोसेसर और बाहरी उपकरणों के इनपुट-आउटपुट पोर्ट के बीच;
- मुख्य मेमोरी और बाहरी उपकरणों के I / O पोर्ट (DMA मोड में) के बीच।
ब्लॉक नहीं, बल्कि उनके I / O पोर्ट, संबंधित एकीकृत कनेक्टर्स (जोड़ों) के माध्यम से एक समान तरीके से बस से जुड़े होते हैं: सीधे या नियंत्रकों (एडेप्टर) के माध्यम से। सिस्टम बस को एक माइक्रोप्रोसेसर द्वारा या तो सीधे या अधिक बार, एक अतिरिक्त माइक्रोक्रिकिट के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है। बस नियंत्रक,मुख्य नियंत्रण संकेतों का निर्माण।
पीसी वास्तुकला
कंप्यूटर के पुर्जों की बुनियादी व्यवस्था और उनके बीच के संबंध को पर्सनल कंप्यूटर (पीसी) का आर्किटेक्चर कहा जाता है। पीसी आर्किटेक्चर का वर्णन करते समय, इसमें शामिल घटकों की संरचना, उनके कार्यों और विशेषताओं का निर्धारण किया जाता है।
कंप्यूटर का केंद्र सिस्टम यूनिट है, जो बदले में उप-विभाजित है:
केंद्रीय प्रोसेसर;
यादृच्छिक अभिगम स्मृति:
· मदरबोर्ड;
· वीडियो कार्ड;
· फ्रेम;
· बिजली की आपूर्ति;
· एचडीडी;
· दृस्टि सम्बन्धी अभियान।
अब इन उपकरणों पर चर्चा की जाएगी।
CPU
सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट (सीपीयू, सीपीयू, सीपीयू) -एक इलेक्ट्रॉनिक इकाई या माइक्रोक्रिकिट, हार्डवेयर का एक प्रमुख टुकड़ा। यह कंप्यूटर के सभी नोड्स के संचालन और एल्गोरिदम का वर्णन करने वाले प्रोग्राम को नियंत्रित करता है। सीपीयू सभी संसाधित सूचनाओं को डिजिटल में परिवर्तित करता है, अर्थात। उसके लिए अधिक समझ में आता है। भौतिक रूप से, यह मदरबोर्ड पर एक छोटा इलेक्ट्रॉनिक सर्किट है जो सभी गणना और सूचना प्रसंस्करण करता है। प्रोसेसर उच्च गति से संचालित होता है और प्रति सेकंड दसियों या सैकड़ों लाखों ऑपरेशन कर सकता है। इसे निम्नलिखित मुख्य नोड्स के रूप में दर्शाया जा सकता है:
· कमांड के डिक्रिप्शन और निष्पादन के लिए डिज़ाइन किया गया एक नियंत्रण उपकरण;
स्मृति को संबोधित करने और कम्प्यूटेशनल संचालन करने के लिए आवश्यक कार्य रजिस्टर;
· अंकगणितीय तर्क इकाई, तार्किक और अंकगणितीय संचालन करती है;
इनपुट का नियंत्रण - प्रोसेसर या प्रोसेसर से डेटा का आउटपुट, इनपुट-आउटपुट;
प्रोसेसर निर्देशों के साथ काम करता है जो प्रोसेसर द्वारा की जाने वाली कार्रवाई को निर्देशित करता है। प्रोसेसर द्वारा निष्पादित किसी भी प्रोग्राम में कई अलग-अलग निर्देश होते हैं।
आइए कमांड प्रारूप पर एक त्वरित नज़र डालें। कंप्यूटर में सूचनाओं को अनुक्रम 0 और 1 से बने बाइनरी कोड के रूप में संग्रहीत किया जाता है। इन अनुक्रमों में 8 के गुणक की थोड़ी चौड़ाई होती है, अर्थात। 8 - बिट, 16 - बिट, 32 - बिट, आदि। इस क्रम में 0 या 1 को कहा जाता है अंश ... क्रमश:
8 बिट = 1 बाइट;
16 बिट = 1 मशीन शब्द;
32 बिट = दोहरा शब्द।
कंप्यूटर में, सूचना की मात्रा निम्नलिखित मात्राओं में निर्धारित की जाती है:
1024 बाइट्स = 1 किलोबाइट (केबी);
1024 केबी = 1 मेगाबाइट (एमबी);
1,024 एमबी = 1 गीगाबाइट (जीबी);
1,024 जीबी = 1 टेराबाइट (टीबी)।
प्रोसेसर रैंडम एक्सेस मेमोरी के साथ काम करता है, क्योंकि यह प्रोसेसर के काम करने के लिए आवश्यक डेटा को स्टोर करता है। साथ ही, प्रोसेसर अपनी गणना के परिणामों को अंतिम बचत से पहले रैम में रखता है
कंप्यूटर की दीर्घकालिक स्मृति।
मदरबोर्ड
सिस्टम बोर्ड (मदरबोर्ड, मदरबोर्ड) -कंप्यूटर उपकरणों को जोड़ने वाला बोर्ड। माँ की मेमोरी का एक महत्वपूर्ण कार्य यह है कि इसमें एक BIOS चिप होती है, जो कंप्यूटर के कॉन्फ़िगरेशन और कंप्यूटर के प्रारंभिक बूट के बारे में जानकारी संग्रहीत करती है।
मदरबोर्ड पर कई अलग-अलग डिवाइस होते हैं, जैसे:
केंद्रीय प्रोसेसर;
· BIOS चिप;
· चिपसेट (दक्षिण और उत्तरी पुल);
· एजीपी स्लॉट;
पीसीआई स्लॉट;
· आईडीई कनेक्टर्स;
सैटा कनेक्टर:
· सैटा नियंत्रक;
यूएसबी उपकरणों या अतिरिक्त यूएसबी पोर्ट को जोड़ने के लिए कनेक्टर;
· सिस्टम यूनिट के फ्रंट पैनल पर बटन जोड़ने के लिए कनेक्टर;
· अच्छा पत्रक;
कीबोर्ड और माउस के लिए PS 2 पोर्ट।
और अब इन उपकरणों के बारे में और अधिक।
BIOS - बेसिक इनपुट / आउटपुट सिस्टम
BIOS (बेसिक इनपुट/आउटपुट सिस्टम) -बेसिक इनपुट-आउटपुट सिस्टम - ऑपरेटिंग सिस्टम को कंप्यूटर हार्डवेयर और इससे जुड़े उपकरणों तक पहुंच प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किए गए सिस्टम सॉफ़्टवेयर का एक हिस्सा। BIOS में कंप्यूटर और उसके बूट प्रोग्राम का हार्ड-वायर्ड कॉन्फ़िगरेशन है। जब आप कंप्यूटर की शक्ति को चालू करते हैं, तो BIOS उन उपकरणों को प्रारंभ करता है जो मदरबोर्ड से जुड़े होते हैं, उनकी संचालन क्षमता की जांच करते हैं। यदि सब कुछ ठीक है, तो BIOS मीडिया पर बूटलोडर की तलाश करता है, जैसे कि, उदाहरण के लिए, एक हार्ड डिस्क। बूटलोडर के बाद ऑपरेटिंग सिस्टम पर नियंत्रण स्थानांतरित हो जाता है। नए मदरबोर्ड में 2 चिप्स हो सकते हैं, जो BIOS की स्थिरता को बढ़ाते हैं।
चिपसेट- माइक्रोक्रिकिट्स का एक सेट जो किसी भी कार्य का एक सेट करता है। कंप्यूटर में, चिपसेट मदरबोर्ड पर स्थित होता है और एक घटक के रूप में कार्य करता है जो मेमोरी, सीपीयू, आई / ओ और अन्य सबसिस्टम के संयुक्त कामकाज को सुनिश्चित करता है। आधुनिक कंप्यूटर मदरबोर्ड के चिपसेट में दो मुख्य माइक्रो-सर्किट होते हैं। ये उत्तर और दक्षिण पुल हैं।
नॉर्थब्रिज (मेमोरी कंट्रोलर-हब) -प्रोसेसर और मेमोरी के बीच इंटरेक्शन प्रदान करता है। यह हाई-स्पीड बस द्वारा CPU से जुड़ा होता है। यह प्रोसेसर कमांड को रैम में भी स्थानांतरित करता है, इन कमांड को रैम कोशिकाओं के एक विशिष्ट समूह तक पहुंचने के लिए आवश्यक प्रारूप में परिवर्तित करता है। यह रैम कंट्रोलर है जो उन सभी ऑपरेशंस के लिए जिम्मेदार तत्व है जो प्रोसेसर रैम के साथ करता है। डायनेमिक रैंडम एक्सेस मेमोरी कंट्रोलर में निम्नलिखित तत्व होते हैं:
· नियंत्रण उपकरण;
· रिकॉर्ड करने वाला डिवाइस;
पाठक;
· स्ट्रिंग डिकोडर;
· कॉलम डिकोडर;
सिस्टम बस इंटरफ़ेस- उत्तरी पुल से जुड़े बाकी उपकरणों के साथ प्रोसेसर की बातचीत के लिए जिम्मेदार है, अर्थात्: रैम, वीडियो कार्ड और दक्षिण पुल।
उत्तरी पुल में या तो GPU शामिल हो सकता है या एजीपी बस नियंत्रक, या दोनों एक साथ। ग्राफिक्स प्रोसेसर एक वीडियो कार्ड के कार्य करता है, लेकिन इसकी क्षमता वीडियो कार्ड की तुलना में काफी कम है। एजीपी बस नियंत्रक को प्रोसेसर और रैम के साथ वीडियो कार्ड की बातचीत के लिए डिज़ाइन किया गया है। प्रोसेसर ग्राफिक जानकारी प्रदर्शित करने के लिए आदेश जारी करता है, सिस्टम बस नियंत्रक इन आदेशों को एजीपी बस नियंत्रक तक पहुंचाता है और फिर डेटा को एजीपी बस के माध्यम से वीडियो कार्ड में भेजा जाता है, इसके ग्राफिक्स प्रोसेसर का उपयोग करके यह मॉनिटर को ग्राफिक जानकारी आउटपुट करता है।
वर्तमान में, एजीपी कनेक्टर्स के लिए एजीपी बस और ग्राफिक्स कार्ड पुराने हैं। उन्हें एक नए पीसीआई-ई इंटरफेस से बदल दिया गया, जिसे पीसीआई बस के आधार पर विकसित किया गया था।
कंप्यूटर प्रणाली में उत्तरी पुल की भूमिका बहुत महत्वपूर्ण है। आखिरकार, यह वह है जो यह निर्धारित करता है कि कौन सा प्रोसेसर, कौन सी गतिशील रैंडम एक्सेस मेमोरी और कौन सा ग्राफिक्स सिस्टम कंप्यूटर में स्थापित किया जाएगा। नॉर्थ ब्रिज कई जटिल इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में से एक है, जिसमें कई सौ मिलियन प्राथमिक ट्रांजिस्टर हो सकते हैं। इसका मतलब है कि गर्मी की रिहाई बहुत महत्वपूर्ण हो सकती है, जो उत्तरी पुल की स्थिरता को प्रभावित करती है। यही कारण है कि इसमें लगभग हमेशा ठंडा करने के लिए एक अंतर्निहित हीट सिंक होता है, अक्सर कूलर के साथ।
साउथ ब्रिज (I/O कंट्रोलर हब) -यह एक माइक्रोक्रिकिट है जो मदरबोर्ड पर "धीमे" इंटरैक्शन को सीपीयू के साथ उत्तरी पुल के माध्यम से जोड़ता है, जो दक्षिण के विपरीत, सीधे प्रोसेसर से जुड़ा होता है। वह उत्तरी पुल पर स्थापित तेज उपकरणों के साथ I / O उपकरणों के प्रबंधन के लिए जिम्मेदार है: प्रोसेसर, रैम और वीडियो कार्ड। इसलिए, साउथ ब्रिज का कार्य प्रोसेसर, रैम या वीडियो कार्ड से आवश्यक डेटा और नियंत्रण संकेतों को इससे जुड़े डिवाइस तक पहुंचाना है।
संस्करण के आधार पर, दक्षिण पुल में ध्वनि, नेटवर्क, यूएसबी नियंत्रक शामिल हो सकते हैं। आधुनिक दक्षिण पुल पीसीआई-एक्सप्रेस बस का समर्थन करते हैं।
पीसीआई-ई (पीसीआई-एक्सप्रेस) -यह एक कंप्यूटर बस है जो पीसीआई बस प्रोग्रामिंग मॉडल और सीरियल डेटा ट्रांसमिशन के आधार पर एक उच्च-प्रदर्शन भौतिक प्रोटोकॉल का उपयोग करती है। पीसीआई-ई बस ने व्यावहारिक रूप से इंटरफेस और एजीपी बस को बदल दिया है। आधुनिक मदरबोर्ड पर पीसीआई-ई स्लॉट की संख्या तीन तक हो सकती है। और इससे यह पता चलता है कि आप दो या तीन वीडियो कार्ड का उपयोग कर सकते हैं।
न केवल सबसे दक्षिणी पुल का, बल्कि संपूर्ण रूप से कंप्यूटर का सबसे महत्वपूर्ण उपकरणों में से एक है इंटरप्ट कंट्रोलर... इसका मुख्य कार्य एक परिधीय उपकरण से प्रोसेसर तक एक संकेत संचारित करना है ताकि प्रोसेसर इस उपकरण से सूचना को संसाधित कर सके।
भी उतना ही महत्वपूर्ण है डायरेक्ट मेमोरी एक्सेस कंट्रोलरया डीएमए नियंत्रक... इसका उपयोग आपको कुछ मामलों में ध्यान देने योग्य प्रदर्शन प्राप्त करने की अनुमति देता है। कंप्यूटर में सभी इंटरैक्शन सेंट्रल प्रोसेसर के माध्यम से होते हैं। यदि दो उपकरणों के बीच डेटा का आदान-प्रदान करना है, तो केंद्रीय प्रोसेसर पहले पहले डिवाइस से डेटा पढ़ता है, और फिर इस डेटा को दूसरे डिवाइस में स्थानांतरित करता है।
डीएमए मोड का सार यह है कि जिन उपकरणों के बीच सूचनाओं का आदान-प्रदान होता है, वे प्रोसेसर को चयनित मोड के बारे में और बस के कब्जे के बारे में सूचित करते हैं जिसके माध्यम से विनिमय होगा।
आर्किटेक्चर पर्सनल कंप्यूटर ग्राफिक्स कार्ड
एसएमबस नियंत्रकबस के लिए जिम्मेदार, जिसके कार्य सहायक कार्य हैं, जैसे, उदाहरण के लिए, सीपीयू मामले के तापमान की निगरानी करना।
ऊर्जा प्रबंधनसमग्र रूप से कंप्यूटर सिस्टम की बिजली खपत को कम करने का कार्य करता है। इससे संसाधनों की बचत होती है। यदि एक कंप्यूटर चालू है, तो यह इतना ध्यान देने योग्य नहीं है। और अगर पूरा नेटवर्क, तो बचत
बिजली महसूस की जाएगी। आधुनिक कंप्यूटर में एक मोड शामिल है
कम ऊर्जा खपत जब कोई उन पर काम नहीं कर रहा है, लेकिन
पर रहना।
यूएसबी (यूनिवर्सल सीरियल बस)
यूएसबी (यूनिवर्सल सीरियल बस) -कंप्यूटिंग में मध्यम गति और कम गति बाह्य उपकरणों के लिए धारावाहिक संचार इंटरफ़ेस। परिधीय उपकरणों को USB बस से जोड़ने के लिए एक चार-तार केबल का उपयोग किया जाता है, जिसमें डेटा प्राप्त करने और संचारित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले अंतर कनेक्शन में दो तार और परिधीय उपकरण को शक्ति देने के लिए दो तार होते हैं। अंतर्निर्मित बिजली लाइनों के साथ, यूएसबी आपको अपनी बिजली की आपूर्ति के बिना परिधीय उपकरणों को जोड़ने की अनुमति देता है, लेकिन यूएसबी बस पावर लाइनों के माध्यम से डिवाइस द्वारा खपत की जाने वाली अधिकतम धारा 500 एमए से अधिक नहीं होनी चाहिए। एक स्टार टोपोलॉजी में एक यूएसबी बस कंट्रोलर से 127 डिवाइस तक कनेक्ट किए जा सकते हैं।
पीएस / 2- एक कीबोर्ड और माउस को जोड़ने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला कनेक्टर। लेकिन आजकल अधिक से अधिक कंप्यूटर चूहों और कीबोर्ड में USB कनेक्टर होता है, और कुछ आधुनिक मदरबोर्ड में PS / 2 कनेक्टर नहीं होता है या केवल एक कनेक्टर होता है।
अच्छा पत्रक
साउंड कार्ड (साउंड कार्ड, ऑडियो कार्ड) -कंप्यूटर का एक अतिरिक्त तत्व जो इसके मुख्य उद्देश्य से संबंधित नहीं है, जो आपको ध्वनि को संसाधित करने की अनुमति देता है। अपनी उपस्थिति के समय, यह एक विस्तार स्लॉट में स्थापित एक अलग बोर्ड था। आधुनिक पीसी में, यह मदरबोर्ड चिपसेट में एकीकृत माइक्रोक्रिकिट के रूप में मौजूद होता है। बाहरी उपकरण के रूप में भी उपलब्ध है।
परिचय ………………………………………………………। 3
1. सैद्धांतिक भाग …………………………………………… .. 4
1.1. आधुनिक पीसी की वास्तुकला के बारे में बुनियादी अवधारणाएँ ... ... ... 4
1.2. वास्तु तत्वों का वर्गीकरण
आधुनिक पीसी …………………………………………… .. 5
1.3. वास्तु तत्वों की विस्तृत विशेषताएं
आधुनिक पीसी …………………………………………… .. 6
2. व्यावहारिक भाग ……………………………………। 14
2.1. कार्य की सामान्य विशेषताएं ……………………………… .. 14
2.2. समस्या को हल करने के लिए एल्गोरिथ्म का विवरण ……………………… .. 16
निष्कर्ष …………………………………………… 24
प्रयुक्त साहित्य की सूची ……………………… .. 25
परिचय
पर्सनल कंप्यूटर का आगमन सूचना प्रौद्योगिकी विकास के मोर्चे पर एक क्रांतिकारी सफलता है। पर्सनल कंप्यूटर ने कार्यालयों, व्यापार फर्मों, निर्माण और घर में मजबूती से अपना स्थान बना लिया है। आज, एक कंप्यूटर हमारे व्यवसाय में एक सहायक है, और "वर्ल्ड वाइड वेब" से ताजा समाचारों का स्रोत है - इंटरनेट, और एक मोबाइल संचार उपकरण जो आपको ई-मेल का उपयोग करके जानकारी को जल्दी से प्रसारित करने और प्राप्त करने की अनुमति देता है।
उपयोगकर्ता को पीसी के आर्किटेक्चर को जानने की जरूरत है, क्योंकि कंप्यूटर के अंदर होने वाली प्रक्रियाओं के ज्ञान के बिना, काम के लिए आवश्यक मुख्य उपकरण, उपयोगकर्ता कुछ कार्यों को करने के लिए अपनी आवश्यकताओं को महसूस नहीं कर पाएगा।
इस पाठ्यक्रम के सैद्धांतिक भाग में आधुनिक पीसी की वास्तुकला पर विचार किया जाएगा, इसके तत्वों का विस्तार से अध्ययन किया जाएगा: माइक्रोप्रोसेसर; घड़ी पल्स जनरेटर; सिस्टम बस; मुख्य स्मृति; बाह्य स्मृति; शक्ति का स्रोत; टाइमर; बाहरी उपकरण; सूचना इनपुट और आउटपुट डिवाइस; मल्टीमीडिया सुविधाएं; इंट्रामशीन इंटरफ़ेस।
इस पाठ्यक्रम के व्यावहारिक भाग में, ईंधन और स्नेहक की खरीद के लिए लागत का विवरण तैयार करने का कार्य हल किया जाएगा। यह कार्य Microsoft Office Excel प्रोग्राम का उपयोग करके हल किया गया था।
पाठ्यक्रम कार्य को पूरा करने के लिए, टीओ और सॉफ्टवेयर की निम्नलिखित संरचना का उपयोग किया गया था: इंटेल (आर) पेंटियम (आर) 4 सीपीयू प्रोसेसर, माइक्रोसॉफ्ट विंडोज एक्सपी प्रोफेशनल ऑपरेटिंग सिस्टम, प्रोग्राम - माइक्रोसॉफ्ट ऑफिस वर्ड 2007, माइक्रोसॉफ्ट ऑफिस एक्सेल 2007।
आधुनिक पीसी की वास्तुकला के बारे में बुनियादी अवधारणाएं
सैद्धांतिक भाग
कंप्यूटर सूचनाओं के भंडारण, प्रसंस्करण और संचारण के लिए एक बहुक्रियाशील इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है। कंप्यूटर आर्किटेक्चर को हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर और उनकी विशेषताओं को व्यवस्थित करने के लिए सामान्य सिद्धांतों के एक सेट के रूप में समझा जाता है, जो विभिन्न समस्याओं को हल करते समय कंप्यूटर की कार्यक्षमता निर्धारित करता है। 8, पी. 22
अधिकांश कंप्यूटर 1945 में जॉन वॉन न्यूमैन द्वारा तैयार किए गए सिद्धांतों पर आधारित हैं:
क्रमादेशित नियंत्रण का सिद्धांत (कार्यक्रम में आदेशों का एक समूह होता है जो एक निश्चित क्रम में एक के बाद एक स्वचालित रूप से प्रोसेसर द्वारा निष्पादित किया जाता है)।
स्मृति समरूपता का सिद्धांत (कार्यक्रम और डेटा एक ही मेमोरी में संग्रहीत होते हैं; आप डेटा पर निर्देशों के समान कार्य कर सकते हैं)।
संबोधित करने का सिद्धांत (मुख्य स्मृति संरचनात्मक रूप से क्रमांकित कोशिकाओं से बना है)।
इन सिद्धांतों पर निर्मित कंप्यूटरों में एक शास्त्रीय वास्तुकला (वॉन न्यूमैन वास्तुकला) है। वॉन न्यूमैन ने न केवल कंप्यूटर के तार्किक उपकरण के मूलभूत सिद्धांतों को सामने रखा, बल्कि इसकी संरचना का भी प्रस्ताव रखा, जिसे कंप्यूटर की पहली दो पीढ़ियों के दौरान पुन: प्रस्तुत किया गया था। पीसी की वास्तुकला कंप्यूटर के मुख्य तार्किक नोड्स के संचालन, सूचना लिंक और इंटरकनेक्शन के सिद्धांत को निर्धारित करती है: केंद्रीय प्रोसेसर, मुख्य मेमोरी, बाहरी मेमोरी, परिधीय उपकरण। वॉन न्यूमैन वास्तुकला की एक विशेषता यह है कि मेमोरी प्रोग्राम और डेटा दोनों को संग्रहीत करने के लिए एक एकल पता स्थान है। 4, पी. 466
आधुनिक कंप्यूटरों में वॉन न्यूमैन की वास्तुकला को एक कोर के रूप में संरक्षित किया जाता है, जिसके चारों ओर नए ब्लॉक विकसित होते हैं।
आधुनिक पीसी की वास्तुकला के तत्वों का वर्गीकरण
कंप्यूटर की वास्तुकला उसके गुणों की समग्रता से निर्धारित होती है जो उपयोगकर्ता के लिए आवश्यक हैं। मशीन की संरचना और कार्यक्षमता को बुनियादी और अतिरिक्त में विभाजित किया जा सकता है। मुख्य कार्य कंप्यूटर के उद्देश्य को निर्धारित करते हैं: सूचना का प्रसंस्करण और भंडारण, बाहरी वस्तुओं के साथ सूचना का आदान-प्रदान। अतिरिक्त कार्य मुख्य कार्यों की दक्षता में वृद्धि करते हैं: वे इसके संचालन के प्रभावी तरीके, उपयोगकर्ता के साथ संवाद, उच्च विश्वसनीयता आदि प्रदान करते हैं। कंप्यूटर के कार्यों को इसके घटकों का उपयोग करके कार्यान्वित किया जाता है: हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर।
एक आधुनिक पीसी में शामिल हैं: माइक्रोप्रोसेसर (एमपी); घड़ी पल्स जनरेटर; सिस्टम बस; मुख्य मेमोरी (रैम); बाह्य स्मृति; शक्ति का स्रोत; टाइमर; बाहरी डिवाइस (VU) (बाहरी स्टोरेज डिवाइस (ओवीसी) या बाहरी पीसी मेमोरी; इंटरैक्टिव उपयोगकर्ता सुविधाएं; इनपुट और आउटपुट डिवाइस; मल्टीमीडिया सुविधाएं; इन-मशीन इंटरफ़ेस; विस्तार बसें; स्थानीय बसें।
चावल। एक... पर्सनल कंप्यूटर का ब्लॉक आरेख 5, पृष्ठ 130
वास्तु तत्वों की विस्तृत विशेषताएं
आधुनिक पीसी
संरचनात्मक रूप से, पीसी को एक केंद्रीय प्रणाली इकाई के रूप में बनाया जाता है, जिससे बाहरी उपकरण कनेक्टर्स के माध्यम से जुड़े होते हैं: अतिरिक्त मेमोरी डिवाइस, कीबोर्ड, डिस्प्ले, प्रिंटर, आदि।
सिस्टम इकाईआमतौर पर सिस्टम बोर्ड, बिजली की आपूर्ति, डिस्क ड्राइव, विकल्पों के लिए कनेक्टर, और विस्तार बोर्डनियंत्रकों के साथ - बाहरी उपकरणों के एडेप्टर।
पर मदरबोर्ड(मदरबोर्ड), एक नियम के रूप में स्थित हैं: माइक्रोप्रोसेसर; गणितीय सहसंसाधक; घड़ी पल्स जनरेटर; RAM और ROM के ब्लॉक (microcircuits); एडेप्टर कीबोर्ड, एचडीडी और एचडीडी; इंटरप्ट नियंत्रक; टाइमर, आदि
माइक्रोप्रोसेसर (एमपी) पीसी की केंद्रीय इकाई है, जिसे मशीन की सभी इकाइयों के संचालन को नियंत्रित करने और सूचना पर अंकगणित और तार्किक संचालन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
माइक्रोप्रोसेसर में शामिल हैं:
नियंत्रण इकाई (सीयू) - किए जा रहे ऑपरेशन की बारीकियों और पिछले ऑपरेशन के परिणामों के कारण, मशीन की सभी इकाइयों को सही समय पर कुछ नियंत्रण संकेत उत्पन्न और वितरित करता है; किए जा रहे ऑपरेशन द्वारा उपयोग की जाने वाली मेमोरी सेल के पते उत्पन्न करता है, और इन पतों को संबंधित कंप्यूटर ब्लॉक में स्थानांतरित करता है; नियंत्रण उपकरण घड़ी पल्स जनरेटर से दालों का संदर्भ अनुक्रम प्राप्त करता है;
अंकगणितीय तर्क इकाई (एएलयू) - संख्यात्मक और प्रतीकात्मक जानकारी पर सभी अंकगणितीय और तार्किक संचालन करने के लिए डिज़ाइन किया गया;
माइक्रोप्रोसेसर मेमोरी (एमपीएम) - मशीन के संचालन के अगले चक्रों में गणना में सीधे उपयोग की जाने वाली जानकारी को रिकॉर्ड करने और जारी करने के लिए एक अल्पकालिक प्रकृति के लिए कार्य करता है, क्योंकि मुख्य मेमोरी (ओपी) हमेशा लिखने, खोजने और पढ़ने की गति प्रदान नहीं करती है। उच्च गति वाले माइक्रोप्रोसेसर के कुशल संचालन के लिए आवश्यक जानकारी;
माइक्रोप्रोसेसर इंटरफ़ेस सिस्टम - अन्य पीसी उपकरणों के साथ इंटरफेसिंग और संचार को लागू करता है; एक आंतरिक इंटरफ़ेस एमपी, बफर स्टोरेज रजिस्टर और इनपुट-आउटपुट पोर्ट (आईओ) और सिस्टम बस के लिए नियंत्रण सर्किट शामिल हैं। इंटरफ़ेस (इंटरफ़ेस) - कंप्यूटर उपकरणों के इंटरफ़ेस और संचार के साधनों का एक सेट, उनकी प्रभावी बातचीत सुनिश्चित करना। इनपुट-आउटपुट पोर्ट (I / O - इनपुट / आउटपुट पोर्ट) - इंटरफ़ेस उपकरण जो आपको किसी अन्य पीसी डिवाइस को माइक्रोप्रोसेसर से कनेक्ट करने की अनुमति देता है।
घड़ी पल्स जनरेटर
यह विद्युत आवेगों का एक क्रम उत्पन्न करता है; उत्पन्न दालों की आवृत्ति मशीन की घड़ी की आवृत्ति निर्धारित करती है। आसन्न दालों के बीच का समय अंतराल मशीन के संचालन के एक चक्र या मशीन के संचालन के चक्र का समय निर्धारित करता है।
क्लॉक पल्स जनरेटर आवृत्ति एक पर्सनल कंप्यूटर की मुख्य विशेषताओं में से एक है और काफी हद तक इसके संचालन की गति को निर्धारित करती है। मशीन में प्रत्येक ऑपरेशन एक निश्चित संख्या में चक्रों में किया जाता है।
सिस्टम बस... यह कंप्यूटर का मुख्य इंटरफ़ेस सिस्टम है, जो अपने सभी उपकरणों को एक दूसरे के साथ इंटरफेसिंग और संचार प्रदान करता है।
सिस्टम बस में शामिल हैं:
डेटा कोड बस(केएसएचडी), जिसमें संख्यात्मक कोड के सभी बिट्स के समानांतर संचरण के लिए तार और इंटरफ़ेस सर्किट होते हैं;
पता कोड बस(सीएसए), जिसमें मुख्य मेमोरी सेल या बाहरी डिवाइस के इनपुट-आउटपुट पोर्ट के पते के कोड के सभी बिट्स के समानांतर संचरण के लिए तार और इंटरफ़ेस सर्किट शामिल हैं;
निर्देश कोड बस(केएसएचआई), जिसमें मशीन के सभी ब्लॉकों में निर्देश (नियंत्रण संकेत, दालों) को प्रेषित करने के लिए तार और इंटरफ़ेस सर्किट होते हैं;
पावर बस,पीसी इकाइयों को बिजली आपूर्ति प्रणाली से जोड़ने के लिए तार और इंटरफेस सर्किट होना।
सिस्टम बस सूचना हस्तांतरण की तीन दिशाएँ प्रदान करती है:
माइक्रोप्रोसेसर और मुख्य मेमोरी के बीच;
माइक्रोप्रोसेसर और बाहरी उपकरणों के इनपुट-आउटपुट पोर्ट के बीच;
मुख्य मेमोरी और बाहरी उपकरणों के I / O पोर्ट (DMA मोड में) के बीच।
सभी ब्लॉक, या बल्कि उनके इनपुट-आउटपुट पोर्ट, संबंधित एकीकृत कनेक्टर्स (जोड़ों) के माध्यम से एक समान तरीके से बस से जुड़े होते हैं: सीधे या के माध्यम से चोरट्रोलर्स (एडेप्टर)।सिस्टम बस को एक माइक्रोप्रोसेसर द्वारा या तो सीधे या अधिक बार, एक अतिरिक्त माइक्रोक्रिकिट के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है - बस नियंत्रक,मुख्य नियंत्रण संकेतों का निर्माण। बाहरी उपकरणों और सिस्टम बस के बीच सूचना का आदान-प्रदान ASCII कोड का उपयोग करके किया जाता है।
मुख्य मेमोरी (रैम)... इसे मशीन की अन्य इकाइयों के साथ सूचनाओं को संग्रहीत करने और त्वरित रूप से आदान-प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। OP में दो प्रकार के स्टोरेज डिवाइस होते हैं: रीड-ओनली मेमोरी (ROM) और रैंडम एक्सेस मेमोरी (RAM)।
रोमअपरिवर्तनीय (स्थायी) प्रोग्राम और संदर्भ जानकारी संग्रहीत करने के लिए कार्य करता है, आपको इसमें संग्रहीत जानकारी को जल्दी से पढ़ने की अनुमति देता है (आप रोम में जानकारी को बदल नहीं सकते हैं)।
टक्कर मारनावर्तमान समय में पीसी द्वारा निष्पादित सूचना और कंप्यूटिंग प्रक्रिया में सीधे तौर पर शामिल सूचना (कार्यक्रमों और डेटा) की परिचालन रिकॉर्डिंग, भंडारण और पढ़ने के लिए अभिप्रेत है। रैम का मुख्य लाभ इसका उच्च प्रदर्शन और प्रत्येक मेमोरी सेल को अलग से एक्सेस करने की क्षमता है (सेल में डायरेक्ट एड्रेस एक्सेस)। रैम के नुकसान के रूप में, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि मशीन की शक्ति (अस्थिरता) को बंद करने के बाद इसमें जानकारी को सहेजना असंभव है।
बाह्य स्मृति... यह बाहरी पीसी उपकरणों को संदर्भित करता है और इसका उपयोग किसी भी जानकारी के दीर्घकालिक भंडारण के लिए किया जाता है जो कभी भी समस्याओं को हल करने के लिए आवश्यक हो सकता है। विशेष रूप से, सभी कंप्यूटर सॉफ़्टवेयर बाहरी मेमोरी में संग्रहीत होते हैं। बाहरी मेमोरी में विभिन्न प्रकार के स्टोरेज डिवाइस होते हैं, लेकिन लगभग किसी भी कंप्यूटर पर उपलब्ध सबसे आम हार्ड ड्राइव (HDD) और फ्लॉपी ड्राइव (फ्लॉपी ड्राइव) चुंबकीय डिस्क हैं।
इन ड्राइव का उद्देश्य बड़ी मात्रा में सूचनाओं को संग्रहीत करना, रिकॉर्ड करना और संग्रहीत जानकारी को रैंडम एक्सेस मेमोरी के अनुरोध पर जारी करना है। केवल रचनात्मक रूप से एचडीडी और एचडीडी में अंतर, संग्रहीत जानकारी की मात्रा और जानकारी खोजने, रिकॉर्ड करने और पढ़ने का समय।
कैसेट टेप स्टोरेज डिवाइस (स्ट्रीमर), ऑप्टिकल डिस्क ड्राइव (सीडी-रोम - कॉम्पैक्ट डिस्क रीड ओनली मेमोरी), आदि का उपयोग बाहरी मेमोरी डिवाइस के रूप में भी किया जाता है।
शक्ति का स्रोत... यह एक पीसी के लिए स्वायत्त और नेटवर्क बिजली आपूर्ति प्रणाली वाला एक ब्लॉक है।
घड़ी... यह एक इन-मशीन इलेक्ट्रॉनिक घड़ी है, जो यदि आवश्यक हो, तो समय (वर्ष, माह, घंटे, मिनट, सेकंड और सेकंड के अंश) में वर्तमान क्षण की स्वचालित रीडिंग प्रदान करती है। टाइमर एक स्वायत्त शक्ति स्रोत - बैटरी से जुड़ा है और मशीन के मुख्य से डिस्कनेक्ट होने पर काम करना जारी रखता है।
बाहरी उपकरण (VU)... यह किसी भी कंप्यूटिंग कॉम्प्लेक्स का सबसे महत्वपूर्ण घटक है। यह कहने के लिए पर्याप्त है कि लागत के संदर्भ में, VU कभी-कभी कुल पीसी का 50 - 80% हिस्सा होता है। नियंत्रण प्रणालियों में और समग्र रूप से राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था में पीसी का उपयोग करने की संभावना और दक्षता काफी हद तक VU की संरचना और विशेषताओं पर निर्भर करती है।
वीयू पीसी पर्यावरण के साथ मशीन की बातचीत प्रदान करते हैं: उपयोगकर्ता, नियंत्रण वस्तुएं और अन्य कंप्यूटर। VU बहुत विविध हैं और इन्हें कई विशेषताओं के अनुसार वर्गीकृत किया जा सकता है। तो, उद्देश्य के अनुसार, निम्न प्रकार के VU को प्रतिष्ठित किया जा सकता है:
बाहरी भंडारण उपकरण (ओसीडी) या बाहरी पीसी मेमोरी;
इंटरैक्टिव उपयोगकर्ता उपकरण;
सूचना इनपुट डिवाइस;
सूचना आउटपुट डिवाइस;
संचार और दूरसंचार के साधन।
संवाद का अर्थ हैउपयोगकर्ताओं में वीडियो मॉनिटर (डिस्प्ले), कम अक्सर कंसोल टाइपराइटर (कीबोर्ड वाले प्रिंटर) और वाक् इनपुट-आउटपुट डिवाइस शामिल हैं।
वीडियो मॉनिटर (डिस्प्ले)- एक पीसी से सूचना इनपुट और आउटपुट प्रदर्शित करने के लिए एक उपकरण।
ध्वनि इनपुट-आउटपुट डिवाइसतेजी से बढ़ते मल्टीमीडिया टूल से संबंधित हैं। वाक् इनपुट डिवाइस विभिन्न माइक्रोफ़ोन ध्वनिक प्रणालियाँ हैं, "ध्वनि चूहे", उदाहरण के लिए, परिष्कृत सॉफ़्टवेयर के साथ जो किसी व्यक्ति द्वारा बोले गए अक्षरों और शब्दों को पहचानना, उनकी पहचान करना और उन्हें एन्कोड करना संभव बनाता है।
वॉयस आउटपुट डिवाइस विभिन्न ध्वनि सिंथेसाइज़र हैं जो डिजिटल कोड को अक्षरों और शब्दों में परिवर्तित करते हैं जो स्पीकर (स्पीकर) या कंप्यूटर से जुड़े स्पीकर के माध्यम से चलाए जाते हैं। 5, पीपी. 130-133
सूचना इनपुट उपकरणों के लिएसंबंधित:
कीबोर्ड- एक पीसी में संख्यात्मक, पाठ्य और नियंत्रण जानकारी के मैनुअल इनपुट के लिए एक उपकरण;
ग्राफिक टैबलेट (डिजिटाइज़र)- ग्राफिक जानकारी के मैनुअल इनपुट के लिए, टैबलेट पर एक विशेष पॉइंटर (पेन) ले जाकर छवियां;
स्कैनर्स(रीडिंग मशीन) - पेपर मीडिया से स्वत: पढ़ने और पीसी में टाइप किए गए टेक्स्ट, ग्राफ, ड्रॉइंग, ड्रॉइंग दर्ज करने के लिए; पाठ मोड में स्कैनर के एन्कोडर में, संदर्भ आकृति के साथ तुलना के बाद पढ़े गए वर्णों को विशेष कार्यक्रमों द्वारा ASCII कोड में परिवर्तित किया जाता है, और ग्राफिकल मोड में, पढ़ने वाले चार्ट और चित्र दो-आयामी निर्देशांक के अनुक्रम में परिवर्तित हो जाते हैं। ;
manipulators(उपकरणों की ओर इशारा करते हुए): जोस्टिक- लिवर आर्म, माउस, ट्रैकबॉल- एक फ्रेम में एक गेंद, हल्की कलमऔर अन्य - स्क्रीन पर कर्सर की गति को नियंत्रित करके डिस्प्ले स्क्रीन पर ग्राफिक जानकारी दर्ज करना, इसके बाद कर्सर के निर्देशांक को कोड करना और उन्हें पीसी में दर्ज करना;
टच स्क्रीन- स्प्लिट-स्क्रीन डिस्प्ले से पीसी में अलग-अलग इमेज एलिमेंट्स, प्रोग्राम्स या कमांड दर्ज करने के लिए;
डिजिटल कैमरा- कंप्यूटर पर फोटो छवि प्राप्त करने, संग्रहीत करने और स्थानांतरित करने के लिए एक उपकरण। 1, पी. 27
सूचना आउटपुट उपकरणों के लिएसंबंधित:
मुद्रक- कागज पर सूचना दर्ज करने के लिए मुद्रण उपकरण। प्रिंटर को प्रिंटिंग विधि के अनुसार तीन मुख्य प्रकारों में विभाजित किया जाता है: मैट्रिक्स, इंकजेट, लेजर।
साजिशकर्ता (साजिशकर्ता)- एक पीसी से एक पेपर माध्यम में ग्राफिक जानकारी (ग्राफ, चित्र, आंकड़े) को आउटपुट करने के लिए।
उपकरण संचार और दूरसंचारउपकरणों और अन्य स्वचालन उपकरण (इंटरफ़ेस एडेप्टर, एडेप्टर, डिजिटल-से-एनालॉग और एनालॉग-टू-डिजिटल कन्वर्टर्स, आदि) के साथ संचार करने के लिए और एक पीसी को संचार चैनलों, अन्य कंप्यूटरों और कंप्यूटर नेटवर्क (नेटवर्क इंटरफ़ेस) से जोड़ने के लिए उपयोग किया जाता है। कार्ड, ट्रांसमिशन मल्टीप्लेक्सर्स डेटा, मोडेम)।
विशेष रूप से, अंजीर में दिखाया गया है। एक नेटवर्क एडेप्टरएक पीसी का एक बाहरी इंटरफ़ेस है और कंप्यूटर नेटवर्क के हिस्से के रूप में काम करने के लिए अन्य कंप्यूटरों के साथ सूचनाओं का आदान-प्रदान करने के लिए इसे संचार चैनल से जोड़ने का कार्य करता है। वाइड एरिया नेटवर्क में, नेटवर्क एडेप्टर के कार्य मॉड्यूलेटर-डिमोडुलेटर द्वारा किए जाते हैं।
मल्टीमीडिया उपकरण(मल्टीमीडिया - मल्टीमीडिया) एक जटिल है
हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर उपकरण जो किसी व्यक्ति को संचार करने की अनुमति देते हैं
कंप्यूटर, विभिन्न प्राकृतिक वातावरणों का उपयोग करते हुए: ध्वनि,
वीडियो, ग्राफिक्स, टेक्स्ट, एनिमेशन, आदि।
मल्टीमीडिया उपकरणों के पहले और सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले घटकों में से एक साउंड कार्ड और इसके संचालन के लिए आवश्यक ध्वनिक प्रणाली है, जो ध्वनि के प्रसंस्करण और पुनरुत्पादन की अनुमति देता है।
मल्टीमीडिया स्पीकर सिस्टम में मुख्य रूप से संगीत स्पीकर शामिल होते हैं जो ध्वनि को बढ़ाते और प्रसारित करते हैं। वे सक्रिय हो सकते हैं, अर्थात्। एक स्टीरियो एम्पलीफायर, और निष्क्रिय, यानी शामिल करें। इसे लागू न करें।
एक महत्वपूर्ण, यदि मुख्य नहीं है, तो एक सीडी-रोम ड्राइव द्वारा कब्जा कर लिया जाता है, जो आपको बड़ी मात्रा में डेटा और कार्यक्रमों के साथ काम करने की अनुमति देता है।
सीडी-रोम को काम करने के लिए, आपको एक नियंत्रक की आवश्यकता होती है जो इसे जोड़ता और नियंत्रित करता है। एक नियम के रूप में, नियंत्रकों को कॉम्पैक्ट प्लेसमेंट के लिए साउंड कार्ड पर रखा जाता है।
सिस्टम बस और पीसी एमपी के साथ-साथ ठेठबाहरी उपकरणों में एकीकृत सर्किट वाले बोर्ड शामिल होते हैं जो माइक्रोप्रोसेसर की कार्यक्षमता का विस्तार और सुधार करते हैं: गणितीय कोप्रोसेसर, डीएमए नियंत्रक, इनपुट-आउटपुट कोप्रोसेसर, इंटरप्ट कंट्रोलर, आदि।
इन-मशीन सिस्टम इंटरफ़ेस के लक्षण
इंट्रा-मशीन सिस्टम इंटरफ़ेस- एक दूसरे के साथ नोड्स और पीसी इकाइयों के संचार और इंटरफेसिंग की एक प्रणाली - विद्युत संचार लाइनों (तारों) का एक सेट है, जो सिग्नल के संचरण और रूपांतरण के लिए कंप्यूटर घटकों, प्रोटोकॉल (एल्गोरिदम) के साथ सर्किट को इंटरफेस करता है।
इन-मशीन इंटरफ़ेस को व्यवस्थित करने के लिए दो विकल्प हैं।
एकाधिक इंटरफ़ेस:प्रत्येक पीसी इकाई अपने स्थानीय तारों द्वारा अन्य इकाइयों से जुड़ी होती है; बहु-कनेक्टेड इंटरफ़ेस का उपयोग, एक नियम के रूप में, केवल सबसे सरल घरेलू पीसी में किया जाता है।
सिंगल लिंक्ड इंटरफ़ेस:सभी पीसी इकाइयां एक दूसरे से एक आम या सिस्टम बस के माध्यम से जुड़ी हुई हैं।
सिस्टम बस की सबसे महत्वपूर्ण कार्यात्मक विशेषताएं हैं: इसके द्वारा परोसे जाने वाले उपकरणों की संख्या और इसकी बैंडविड्थ, अर्थात। सूचना हस्तांतरण की अधिकतम संभव गति। बस बैंडविड्थ इसकी बिट गहराई पर निर्भर करता है (बसें हैं 8-, 16-, 32-, और 64-बिट) और घड़ी की गति कौन सा टायरकाम कर रहे।
विभिन्न पीसी में एक सिस्टम बस के रूप में उपयोग किया गया है और इसका उपयोग किया जा सकता है:
विस्तार बसें- सामान्य प्रयोजन की बसें, जिससे आप बड़ी संख्या में विभिन्न प्रकार के उपकरणों को जोड़ सकते हैं;
स्थानीय बसें,एक निश्चित वर्ग के उपकरणों की एक छोटी संख्या की सर्विसिंग में विशेषज्ञता। 5, पीपी. 133-136
निष्कर्ष
इस पाठ्यक्रम कार्य के सैद्धान्तिक भाग में आधुनिक पीसी की वास्तुकला पर लगातार विचार किया जाता है, इसके निम्नलिखित तत्वों का वर्णन किया गया है:
माइक्रोप्रोसेसर;
घड़ी पल्स जनरेटर;
सिस्टम बस;
मुख्य स्मृति;
बाह्य स्मृति;
शक्ति का स्रोत;
टाइमर; बाहरी उपकरण;
सूचना इनपुट और आउटपुट डिवाइस;
मल्टीमीडिया सुविधाएं;
इंट्रामशीन इंटरफ़ेस।
पाठ्यक्रम के व्यावहारिक भाग में, ईंधन और स्नेहक की खरीद के लिए लागत का विवरण बनाने की समस्या का समाधान दिया गया है। समस्या को हल करने के दौरान, कीमतों और खरीदे गए ईंधन की मात्रा पर प्रारंभिक डेटा का उपयोग किया गया था। इन आंकड़ों के अनुसार, टेबल बनाए गए थे और फ़ंक्शन विज़ार्ड का उपयोग करके प्रत्येक प्रकार के ईंधन के लिए 1 लीटर ईंधन की औसत कीमत की गणना की गई थी। तिमाही के लिए ईंधन और स्नेहक की खरीद के लिए खर्चों का एक समेकित विवरण बनाया गया और भरा गया, प्रत्येक महीने और प्रत्येक प्रकार के ईंधन के लिए 1 लीटर ईंधन की औसत कीमत की गणना के परिणामों के आधार पर एक ग्राफ बनाया गया था।
ग्रन्थसूची
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पर्सनल कंप्यूटर आर्किटेक्चर
परिचय
एक कंप्यूटर (अंग्रेजी कंप्यूटर - कैलकुलेटर) एक प्रोग्राम योग्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है जो डेटा को संसाधित करने और गणना करने में सक्षम है, साथ ही पात्रों में हेरफेर करने के अन्य कार्यों को भी करता है।
कंप्यूटर के दो मुख्य वर्ग हैं:
- डिजिटल कंप्यूटर जो संख्यात्मक बाइनरी कोड के रूप में डेटा को संसाधित करते हैं;
- एनालॉग कंप्यूटर जो लगातार बदलती भौतिक मात्राओं (विद्युत वोल्टेज, समय, आदि) को संसाधित करते हैं, जो गणना की गई मात्राओं के अनुरूप होते हैं।
चूंकि वर्तमान में अधिकांश कंप्यूटर डिजिटल हैं, आगे हम केवल कंप्यूटर के इस वर्ग पर विचार करेंगे और "डिजिटल कंप्यूटर" के अर्थ में "कंप्यूटर" शब्द का प्रयोग करेंगे। कंप्यूटर का आधार हार्डवेयर (हार्डवेयर) होता है, जिसे मुख्य रूप से इलेक्ट्रॉनिक और इलेक्ट्रोमैकेनिकल तत्वों और उपकरणों के उपयोग से बनाया जाता है। कंप्यूटर के संचालन का सिद्धांत प्रोग्राम (सॉफ्टवेयर) को निष्पादित करना है - अंकगणित, तार्किक और अन्य कार्यों के पूर्वनिर्धारित, अच्छी तरह से परिभाषित अनुक्रम।
कोई भी कंप्यूटर प्रोग्राम अलग-अलग कमांड का एक क्रम होता है। एक कमांड एक ऑपरेशन का विवरण है जो एक कंप्यूटर को करना चाहिए। एक नियम के रूप में, एक कमांड का अपना कोड (सम्मेलन), इनपुट डेटा (संचालन) और एक परिणाम होता है। उदाहरण के लिए, कमांड "दो नंबर जोड़ें" के लिए, ऑपरेंड शब्द हैं, और परिणाम उनका योग है। और "स्टॉप" कमांड में कोई ऑपरेंड नहीं है, और परिणाम प्रोग्राम की समाप्ति है। कमांड का परिणाम उन नियमों के अनुसार उत्पन्न होता है जो दिए गए कमांड के लिए सटीक रूप से परिभाषित होते हैं और कंप्यूटर के डिजाइन में शामिल होते हैं। किसी दिए गए कंप्यूटर द्वारा निष्पादित कमांड के सेट को उस कंप्यूटर का कमांड सेट कहा जाता है।
कंप्यूटर बहुत तेज गति से काम करते हैं, जो प्रति सेकंड लाखों से लेकर करोड़ों ऑपरेशन तक होते हैं।
पर्सनल कंप्यूटर, किसी भी अन्य प्रकार के कंप्यूटर से अधिक, नई कंप्यूटर सूचना प्रौद्योगिकियों के संक्रमण में योगदान करते हैं, जिनकी विशेषता है:
- उपयोगकर्ता के साथ मैत्रीपूर्ण सूचनात्मक, सॉफ्टवेयर और तकनीकी इंटरफेस;
- उपयोगकर्ता के साथ संवाद के तरीके में सूचना प्रक्रियाओं का निष्पादन;
- एकीकृत डेटाबेस के आधार पर सभी प्रक्रियाओं के लिए एंड-टू-एंड सूचना समर्थन;
- तथाकथित "कागज रहित प्रौद्योगिकी"।
कंप्यूटर सूचनाओं के भंडारण, प्रसंस्करण और संचारण के लिए एक बहुक्रियाशील इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है। कंप्यूटर के आर्किटेक्चर को उसके तार्किक संगठन, संरचना और संसाधनों के रूप में समझा जाता है, यानी एक कंप्यूटिंग सिस्टम का साधन जिसे एक निश्चित समय अंतराल के लिए डेटा प्रोसेसिंग प्रक्रिया को आवंटित किया जा सकता है।
अधिकांश कंप्यूटर 1945 में जॉन वॉन न्यूमैन द्वारा तैयार किए गए सिद्धांतों पर आधारित हैं:
- क्रमादेशित नियंत्रण का सिद्धांत (कार्यक्रम में आदेशों का एक समूह होता है जो एक निश्चित क्रम में एक के बाद एक स्वचालित रूप से प्रोसेसर द्वारा निष्पादित किया जाता है)।
- स्मृति समरूपता का सिद्धांत (कार्यक्रम और डेटा एक ही मेमोरी में संग्रहीत होते हैं; आप डेटा पर निर्देशों के समान कार्य कर सकते हैं)।
- संबोधित करने का सिद्धांत (मुख्य स्मृति संरचनात्मक रूप से क्रमांकित कोशिकाओं से बना है)।
इन सिद्धांतों पर निर्मित कंप्यूटरों में एक शास्त्रीय वास्तुकला (वॉन न्यूमैन वास्तुकला) है। पीसी की वास्तुकला संचालन के सिद्धांत, सूचना लिंक और कंप्यूटर के मुख्य तार्किक नोड्स के परस्पर संबंध को निर्धारित करती है:
- केंद्रीय प्रोसेसर;
- मुख्य स्मृति;
- बाह्य स्मृति;
- परिधीय उपकरणों।
प्रोसेसर के आर्किटेक्चर को निर्धारित करने वाले मुख्य इलेक्ट्रॉनिक घटक कंप्यूटर के मुख्य बोर्ड पर स्थित होते हैं, जिन्हें सिस्टम या मदरबोर्ड (मदरबोर्ड) कहा जाता है। और अतिरिक्त उपकरणों के नियंत्रक और एडेप्टर, या ये उपकरण स्वयं, विस्तार कार्ड (डी .) के रूप में बनाए जाते हैंए ughterBoard - बेटी बोर्ड) और विस्तार कनेक्टर्स का उपयोग करके बस से जुड़े होते हैं, जिन्हें विस्तार स्लॉट भी कहा जाता है (eng.slot - स्लॉट, नाली)
कार्यात्मक और संरचनात्मक संगठन
बेसिक पीसी ब्लॉक और उनका अर्थ
कंप्यूटर का आर्किटेक्चर आमतौर पर उसके गुणों के एक सेट द्वारा निर्धारित किया जाता है जो उपयोगकर्ता के लिए आवश्यक होते हैं। मुख्य फोकस मशीन की संरचना और कार्यक्षमता पर है, जिसे बुनियादी और अतिरिक्त में विभाजित किया जा सकता है। मुख्य कार्य कंप्यूटर के उद्देश्य को निर्धारित करते हैं: सूचना का प्रसंस्करण और भंडारण, बाहरी वस्तुओं के साथ सूचना का आदान-प्रदान। अतिरिक्त कार्य मुख्य कार्यों की दक्षता में वृद्धि करते हैं: वे इसके संचालन के प्रभावी तरीके, उपयोगकर्ता के साथ संवाद, उच्च विश्वसनीयता आदि प्रदान करते हैं। नामित कंप्यूटर कार्यों को इसके घटकों का उपयोग करके कार्यान्वित किया जाता है: हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर।
कंप्यूटर की संरचना एक निश्चित मॉडल है जो इसके घटकों की बातचीत की संरचना, क्रम और सिद्धांतों को स्थापित करता है। पर्सनल कंप्यूटर एक डेस्कटॉप या लैपटॉप कंप्यूटर है जो सामान्य उपलब्धता और उपयोग की बहुमुखी प्रतिभा की आवश्यकताओं को पूरा करता है। एक पीसी के फायदे हैं:
- कम लागत, एक व्यक्तिगत खरीदार के लिए उपलब्धता की सीमा के भीतर;
- पर्यावरणीय परिस्थितियों के लिए विशेष आवश्यकताओं के बिना संचालन की स्वायत्तता;
- वास्तुकला का लचीलापन, रोजमर्रा की जिंदगी में प्रबंधन, विज्ञान, शिक्षा के क्षेत्र में विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों के लिए इसकी अनुकूलन क्षमता सुनिश्चित करना;
- ऑपरेटिंग सिस्टम और अन्य सॉफ़्टवेयर की "मित्रता", जो उपयोगकर्ता के लिए विशेष पेशेवर प्रशिक्षण के बिना इसके साथ काम करना संभव बनाता है;
- उच्च परिचालन विश्वसनीयता (एमटीबीएफ के 5 हजार घंटे से अधिक)।
पर्सनल कंप्यूटर की संरचना
मुख्य पीसी ब्लॉकों की संरचना और उद्देश्य पर विचार करें।
ध्यान दें।इसके बाद, पीसी के संगठन को वर्तमान में सबसे व्यापक आईबीएम पीसी जैसे कंप्यूटरों के संबंध में माना जाता है।
माइक्रोप्रोसेसर (एमपी) पीसी की केंद्रीय इकाई है, जिसे मशीन की सभी इकाइयों के संचालन को नियंत्रित करने और सूचना पर अंकगणित और तार्किक संचालन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
माइक्रोप्रोसेसर में शामिल हैं:
- नियंत्रण इकाई (सीयू) - मशीन के सभी ब्लॉकों को सही समय पर कुछ नियंत्रण संकेतों (नियंत्रण आवेगों) को उत्पन्न और वितरित करता है, ऑपरेशन की बारीकियों और पिछले संचालन के परिणामों के कारण; किए जा रहे ऑपरेशन द्वारा उपयोग की जाने वाली मेमोरी सेल के पते उत्पन्न करता है, और इन पतों को संबंधित कंप्यूटर ब्लॉक में स्थानांतरित करता है; नियंत्रण उपकरण घड़ी पल्स जनरेटर से दालों का संदर्भ अनुक्रम प्राप्त करता है;
- अंकगणितीय तर्क इकाई (एएलयू) - संख्यात्मक और प्रतीकात्मक जानकारी पर सभी अंकगणितीय और तार्किक संचालन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है (कुछ पीसी मॉडल में, संचालन के निष्पादन में तेजी लाने के लिए, एक अतिरिक्त गणितीय कोप्रोसेसर एएलयू से जुड़ा हुआ है);
- माइक्रोप्रोसेसर मेमोरी (एमपीएम) - मशीन के संचालन के अगले चक्रों में गणना में सीधे उपयोग की जाने वाली जानकारी को रिकॉर्ड करने और जारी करने के लिए एक अल्पकालिक प्रकृति के लिए कार्य करता है, क्योंकि मुख्य मेमोरी (ओपी) हमेशा लिखने, खोजने और पढ़ने की गति प्रदान नहीं करती है। उच्च गति वाले माइक्रोप्रोसेसर के कुशल संचालन के लिए आवश्यक जानकारी। रजिस्टर - विभिन्न लंबाई की हाई-स्पीड मेमोरी सेल (ओपी कोशिकाओं के विपरीत, जिनकी मानक लंबाई 1 बाइट और कम प्रदर्शन है);
- माइक्रोप्रोसेसर इंटरफ़ेस सिस्टम - अन्य पीसी उपकरणों के साथ इंटरफेसिंग और संचार को लागू करता है; एक आंतरिक इंटरफ़ेस एमपी, बफर स्टोरेज रजिस्टर और इनपुट-आउटपुट पोर्ट (आईओ) और सिस्टम बस के लिए नियंत्रण सर्किट शामिल हैं। इंटरफ़ेस (इंटरफ़ेस) - कंप्यूटर उपकरणों के इंटरफ़ेस और संचार के साधनों का एक सेट, उनकी प्रभावी बातचीत सुनिश्चित करना। इनपुट-आउटपुट पोर्ट (I / O - इनपुट / आउटपुट पोर्ट) - इंटरफ़ेस उपकरण जो आपको किसी अन्य पीसी डिवाइस को माइक्रोप्रोसेसर से कनेक्ट करने की अनुमति देता है।
घड़ी पल्स जनरेटर
यह विद्युत आवेगों का एक क्रम उत्पन्न करता है; उत्पन्न दालों की आवृत्ति मशीन की घड़ी की आवृत्ति निर्धारित करती है। आसन्न दालों के बीच का समय अंतराल मशीन के संचालन के एक चक्र या मशीन के संचालन के चक्र का समय निर्धारित करता है।
क्लॉक पल्स जनरेटर की आवृत्ति एक व्यक्तिगत कंप्यूटर की मुख्य विशेषताओं में से एक है और काफी हद तक इसके संचालन की गति को निर्धारित करती है, क्योंकि मशीन में प्रत्येक ऑपरेशन एक निश्चित संख्या में चक्रों में किया जाता है।
सिस्टम बस
यह कंप्यूटर का मुख्य इंटरफ़ेस सिस्टम है, जो अपने सभी उपकरणों को एक दूसरे के साथ इंटरफेसिंग और संचार प्रदान करता है। सिस्टम बस में शामिल हैं:
- कोड डेटा बस (केएसएचडी) जिसमें ऑपरेंड के संख्यात्मक कोड (मशीन शब्द) के सभी बिट्स के समानांतर संचरण के लिए तार और इंटरफ़ेस सर्किट होते हैं;
- पता कोड बस (केएसए), जिसमें मुख्य मेमोरी सेल या बाहरी डिवाइस के इनपुट-आउटपुट पोर्ट के एड्रेस कोड के सभी बिट्स के समानांतर संचरण के लिए तार और इंटरफ़ेस सर्किट शामिल हैं;
- एक निर्देश कोड बस (केएसबी) जिसमें मशीन के सभी ब्लॉकों को निर्देश (नियंत्रण संकेत, दालों) को प्रेषित करने के लिए तार और इंटरफ़ेस सर्किट होते हैं;
- पावर बस, जिसमें पीसी इकाइयों को बिजली आपूर्ति प्रणाली से जोड़ने के लिए तार और इंटरफ़ेस सर्किट हैं।
सिस्टम बस सूचना हस्तांतरण की तीन दिशाएँ प्रदान करती है:
- माइक्रोप्रोसेसर और मुख्य मेमोरी के बीच;
- माइक्रोप्रोसेसर और बाहरी उपकरणों के इनपुट-आउटपुट पोर्ट के बीच;
- मुख्य मेमोरी और बाहरी उपकरणों के I / O पोर्ट (DMA मोड में) के बीच।
ब्लॉक नहीं, बल्कि उनके I / O पोर्ट, संबंधित एकीकृत कनेक्टर्स (जोड़ों) के माध्यम से एक समान तरीके से बस से जुड़े होते हैं: सीधे या नियंत्रकों (एडेप्टर) के माध्यम से। सिस्टम बस को एक माइक्रोप्रोसेसर द्वारा या तो सीधे या अधिक बार, एक अतिरिक्त माइक्रोक्रिकिट के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है। बस नियंत्रक,मुख्य नियंत्रण संकेतों का निर्माण।
मुख्य मेमोरी (रैम)
इसे मशीन की अन्य इकाइयों के साथ सूचनाओं को संग्रहीत करने और त्वरित रूप से आदान-प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। OP में दो प्रकार के स्टोरेज डिवाइस होते हैं: रीड-ओनली मेमोरी (ROM) और रैंडम एक्सेस मेमोरी (RAM)।
ROM का उपयोग अपरिवर्तनीय (स्थायी) प्रोग्राम और संदर्भ जानकारी को संग्रहीत करने के लिए किया जाता है, यह केवल आपको इसमें संग्रहीत जानकारी को जल्दी से पढ़ने की अनुमति देता है (आप ROM में जानकारी को बदल नहीं सकते हैं)।
रैम का उद्देश्य वर्तमान समय में पीसी द्वारा निष्पादित सूचना और कंप्यूटिंग प्रक्रिया में सीधे तौर पर शामिल सूचनाओं (कार्यक्रमों और डेटा) की परिचालन रिकॉर्डिंग, भंडारण और पढ़ने के लिए है। रैम का मुख्य लाभ इसका उच्च प्रदर्शन और प्रत्येक मेमोरी सेल को अलग से एक्सेस करने की क्षमता है (सेल में डायरेक्ट एड्रेस एक्सेस)। रैम के नुकसान के रूप में, मशीन की शक्ति को बंद करने के बाद उसमें जानकारी संग्रहीत करने की असंभवता को रद्द कर दिया जाना चाहिए (अस्थिरता)।
बाह्य स्मृति
यह बाहरी पीसी उपकरणों को संदर्भित करता है और इसका उपयोग किसी भी जानकारी के दीर्घकालिक भंडारण के लिए किया जाता है जो कभी भी समस्याओं को हल करने के लिए आवश्यक हो सकता है। विशेष रूप से, सभी कंप्यूटर सॉफ़्टवेयर बाहरी मेमोरी में संग्रहीत होते हैं। बाहरी मेमोरी में कई प्रकार के स्टोरेज डिवाइस होते हैं, लेकिन लगभग किसी भी कंप्यूटर पर पाए जाने वाले सबसे आम स्टोरेज डिवाइस हार्ड डिस्क ड्राइव (HDD) और फ्लॉपी डिस्क ड्राइव (HD) हैं।
इन ड्राइव का उद्देश्य बड़ी मात्रा में सूचनाओं को संग्रहीत करना, रिकॉर्ड करना और संग्रहीत जानकारी को रैंडम एक्सेस मेमोरी के अनुरोध पर जारी करना है। चूंकि बाहरी मेमोरी डिवाइस का उपयोग चुंबकीय डिस्केट पर स्टोरेज डिवाइस, ऑप्टिकल डिस्क पर ड्राइव (सीडी-रोम-कॉम्पैक्ट डिस्क रीड ओनली, डीवीडी, मेमोरी-सीडी केवल-रीड-ओनली मेमोरी के साथ) और अन्य में किया जाता है।
शक्ति का स्रोत
यह एक पीसी के लिए स्वायत्त और नेटवर्क बिजली आपूर्ति प्रणाली वाला एक ब्लॉक है।
घड़ी
यह एक इन-मशीन इलेक्ट्रॉनिक घड़ी है, जो यदि आवश्यक हो, तो समय (वर्ष, माह, घंटे, मिनट, सेकंड और सेकंड के अंश) में वर्तमान क्षण की स्वचालित रीडिंग प्रदान करती है। टाइमर एक स्वायत्त शक्ति स्रोत से जुड़ा है - बैटरी और, जब मशीन नेटवर्क से डिस्कनेक्ट हो जाती है, तो यह काम करना जारी रखती है।
बाहरी उपकरण (VU)
यह किसी भी कंप्यूटिंग कॉम्प्लेक्स का सबसे महत्वपूर्ण घटक है। यह कहने के लिए पर्याप्त है कि लागत के संदर्भ में, VU कभी-कभी कुल पीसी का 50 - 80% हिस्सा होता है। नियंत्रण प्रणालियों में और समग्र रूप से राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था में पीसी का उपयोग करने की संभावना और दक्षता काफी हद तक एक वीयू की संरचना और विशेषताओं पर निर्भर करती है।
वीयू पीसी उपयोगकर्ताओं, नियंत्रण वस्तुओं और अन्य कंप्यूटरों द्वारा पर्यावरण के साथ मशीन की बातचीत प्रदान करता है। VU बहुत विविध हैं और इन्हें कई विशेषताओं के अनुसार वर्गीकृत किया जा सकता है। तो, उद्देश्य के अनुसार, निम्न प्रकार के VU को प्रतिष्ठित किया जा सकता है:
- बाहरी भंडारण उपकरण (ओसीडी) या बाहरी पीसी मेमोरी;
- इंटरैक्टिव उपयोगकर्ता सुविधाएं;
- सूचना इनपुट डिवाइस;
- सूचना आउटपुट डिवाइस;
- संचार और दूरसंचार के साधन।
उपयोगकर्ता के संवाद साधनों में वीडियो मॉनिटर (डिस्प्ले), कम अक्सर कंसोल टाइपराइटर (कीबोर्ड के साथ प्रिंटर) और भाषण इनपुट-आउटपुट डिवाइस शामिल हैं
वीडियो मॉनिटर (डिस्प्ले) - एक पीसी से सूचना इनपुट और आउटपुट प्रदर्शित करने के लिए एक उपकरण।
वाक् इनपुट - आउटपुट डिवाइस मल्टीमीडिया डिवाइस हैं। वाक् इनपुट डिवाइस विभिन्न माइक्रोफ़ोन ध्वनिक प्रणालियाँ हैं, "ध्वनि चूहे", उदाहरण के लिए, परिष्कृत सॉफ़्टवेयर के साथ जो किसी व्यक्ति द्वारा बोले गए अक्षरों और शब्दों को पहचानना, उनकी पहचान करना और उन्हें एन्कोड करना संभव बनाता है।
वॉयस आउटपुट डिवाइस विभिन्न ध्वनि सिंथेसाइज़र होते हैं जो डिजिटल कोड को अक्षरों और शब्दों में परिवर्तित करते हैं, जिन्हें कंप्यूटर से जुड़े स्पीकर या स्पीकर के माध्यम से चलाया जाता है।
सूचना इनपुट उपकरणों में शामिल हैं:
- कीबोर्ड - एक पीसी में संख्यात्मक, पाठ्य और नियंत्रण जानकारी के मैनुअल इनपुट के लिए एक उपकरण;
- ग्राफिक टैबलेट (डिजिटाइज़र) ग्राफिक जानकारी के मैनुअल इनपुट के लिए, टैबलेट पर एक विशेष पॉइंटर (पेन) ले जाकर छवियां; जब आप पेन को घुमाते हैं, तो उसके स्थान के निर्देशांक स्वचालित रूप से पढ़े जाते हैं और ये निर्देशांक पीसी में दर्ज हो जाते हैं;
- स्कैनर - पेपर मीडिया से स्वत: पढ़ने और पीसी में टाइप किए गए टेक्स्ट, ग्राफ, ड्रॉइंग, ड्रॉइंग दर्ज करने के लिए; पाठ मोड में स्कैनर के एन्कोडर में, संदर्भ आकृति के साथ तुलना के बाद पढ़े गए वर्णों को विशेष कार्यक्रमों द्वारा ASCII कोड में परिवर्तित किया जाता है, और ग्राफिकल मोड में, पढ़ने वाले चार्ट और चित्र दो-आयामी निर्देशांक के अनुक्रम में परिवर्तित हो जाते हैं। ;
- जोड़तोड़ (पॉइंटिंग डिवाइस): एक जॉयस्टिक-लीवर, एक माउस, एक फ्रेम में एक ट्रैकबॉल-बॉल, एक लाइट पेन, आदि - स्क्रीन पर कर्सर की गति को नियंत्रित करके डिस्प्ले स्क्रीन पर ग्राफिक जानकारी दर्ज करने के लिए, उसके बाद कर्सर की कोडिंग निर्देशांक और उन्हें एक पीसी में दर्ज करना;
- टच स्क्रीन - स्प्लिट-स्क्रीन डिस्प्ले से पीसी में अलग-अलग इमेज एलिमेंट्स, प्रोग्राम्स या कमांड दर्ज करने के लिए।
सूचना आउटपुट उपकरणों में शामिल हैं:
- प्रिंटर - कागज पर सूचना दर्ज करने के लिए मुद्रण उपकरण;
- प्लॉटर्स (प्लॉटर्स) - पीसी से पेपर पर ग्राफिक जानकारी (ग्राफ, ड्रॉइंग, ड्रॉइंग) प्रदर्शित करने के लिए; प्लॉटर एक कलम और रेखापुंज के साथ एक छवि खींचने के साथ वेक्टर होते हैं: थर्मोग्राफिक, इलेक्ट्रोस्टैटिक, इंकजेट और लेजर। डिजाइन के अनुसार प्लॉटर्स को फ्लैटबेड और ड्रम प्लॉटर में बांटा गया है। सभी प्लॉटर्स की मुख्य विशेषताएं लगभग समान हैं: प्लॉटिंग गति - 100 - 1000 मिमी / सेकंड (सर्वश्रेष्ठ मॉडल रंग और हाफ़टोन प्रदर्शित कर सकते हैं); छवि का उच्चतम रिज़ॉल्यूशन और स्पष्टता लेजर प्लॉटर के साथ है, लेकिन वे सबसे महंगे हैं।
उपकरणों और अन्य स्वचालन उपकरण (इंटरफ़ेस एडेप्टर, एडेप्टर, डिजिटल-से-एनालॉग और एनालॉग-टू-डिजिटल कन्वर्टर्स, आदि) के साथ संचार के लिए संचार और दूरसंचार उपकरण और एक पीसी को संचार चैनलों से, अन्य कंप्यूटरों और कंप्यूटर नेटवर्क से जोड़ने के लिए ( नेटवर्क इंटरफेस कार्ड, "जोड़ों", डेटा ट्रांसमिशन मल्टीप्लेक्सर्स, मोडेम)।
विशेष रूप से, नेटवर्क एडेप्टर पीसी का एक बाहरी इंटरफ़ेस है और इसे कंप्यूटर नेटवर्क के हिस्से के रूप में काम करने के लिए अन्य कंप्यूटरों के साथ सूचनाओं के आदान-प्रदान के लिए संचार चैनल से जोड़ने का कार्य करता है। वैश्विक नेटवर्क में, नेटवर्क एडेप्टर के कार्य मॉड्यूलेटर-डिमोडुलेटर द्वारा किए जाते हैं।
ऊपर दिए गए कई उपकरण पारंपरिक रूप से आवंटित समूह - मल्टीमीडिया टूल से संबंधित हैं। मल्टीमीडिया साधन (मल्टीमीडिया - मल्टीमीडिया) हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर का एक जटिल है जो एक व्यक्ति को विभिन्न प्राकृतिक वातावरणों का उपयोग करके कंप्यूटर के साथ संचार करने की अनुमति देता है: ध्वनि, वीडियो, ग्राफिक्स, टेक्स्ट, एनीमेशन, और इसी तरह।
मल्टीमीडिया साधनों में शामिल हैं: वाक् इनपुट और सूचना के आउटपुट के लिए उपकरण; पहले से ही व्यापक स्कैनर (चूंकि वे आपको स्वचालित रूप से मुद्रित ग्रंथों और चित्रों को कंप्यूटर में दर्ज करने की अनुमति देते हैं); उच्च गुणवत्ता वाले वीडियो (वीडियो) और ध्वनि (ध्वनि) कार्ड, वीडियो कैप्चर कार्ड (वीडियोग्राबर), जो वीसीआर या कैमकॉर्डर से एक छवि कैप्चर करते हैं और इसे एक पीसी में दर्ज करते हैं; एम्पलीफायरों, ध्वनि वक्ताओं, बड़ी वीडियो स्क्रीन के साथ उच्च गुणवत्ता वाले ध्वनिक और वीडियो प्रजनन प्रणाली। लेकिन, शायद, और भी बड़े आधार के साथ, ऑप्टिकल डिस्क पर बड़ी क्षमता के बाहरी भंडारण उपकरण, जो अक्सर ऑडियो और वीडियो जानकारी रिकॉर्ड करने के लिए उपयोग किए जाते हैं, को मल्टीमीडिया कहा जाता है।
उनके बड़े पैमाने पर प्रतिकृति के लिए कॉम्पैक्ट डिस्क (सीडी) की लागत कम है, और उनकी बड़ी क्षमता (650 - 700 एमबी, और नए प्रकार के 8 जीबी और अधिक) को देखते हुए, उच्च विश्वसनीयता और स्थायित्व, एक सीडी पर जानकारी संग्रहीत करने की लागत उपयोगकर्ता चुंबकीय डिस्क के बजाय अतुलनीय रूप से कम है। विशाल डेटाबेस, संपूर्ण पुस्तकालय कॉम्पैक्ट डिस्क पर व्यवस्थित होते हैं; सीडी में शब्दकोश, संदर्भ पुस्तकें, विश्वकोश शामिल हैं; सामान्य और सामान्य विषयों में शैक्षिक और विकासात्मक कार्यक्रम।
सीडी का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए, विदेशी भाषाओं, यातायात नियमों, लेखांकन, सामान्य रूप से कानून और विशेष रूप से कर कानून के अध्ययन में। और यह सब ग्रंथों और चित्रों, भाषण की जानकारी और एनीमेशन, संगीत और वीडियो के साथ है। विशुद्ध रूप से घरेलू पहलू में, सीडी का उपयोग ऑडियो और वीडियो रिकॉर्डिंग को संग्रहीत करने के लिए किया जा सकता है, अर्थात उनका उपयोग चुंबकीय ऑडियो और वीडियो कैसेट के बजाय किया जा सकता है। बेशक, सीडी पर संग्रहीत बड़ी संख्या में कंप्यूटर गेम प्रोग्राम का उल्लेख किया जाना चाहिए।
इस प्रकार, सीडी-रोम कॉम्पैक्ट डिस्क पर दर्ज की गई बड़ी मात्रा में जानकारी तक पहुंच खोलता है, प्रजनन के लिए कार्यक्षमता और पर्यावरण दोनों के मामले में विविध।
रुकावट एक कार्यक्रम के निष्पादन में एक अस्थायी रोक है ताकि दूसरे को जल्दी से निष्पादित किया जा सके, और इस समय अधिक महत्वपूर्ण (प्राथमिकता) कार्यक्रम। व्यवधान तब होता है जब कंप्यूटर हर समय चल रहे होते हैं। यह कहने के लिए पर्याप्त है कि सभी इनपुट-आउटपुट प्रक्रियाओं को इंटरप्ट द्वारा निष्पादित किया जाता है, उदाहरण के लिए, टाइमर इंटरप्ट होता है और इंटरप्ट नियंत्रक द्वारा प्रति सेकंड 18 बार सेवित किया जाता है (बेशक, उपयोगकर्ता उन्हें नोटिस नहीं करता है)।
इंटरप्ट कंट्रोलर इंटरप्ट प्रक्रियाओं को पूरा करता है, बाहरी उपकरणों से इंटरप्ट अनुरोध प्राप्त करता है, इस अनुरोध के प्राथमिकता स्तर को निर्धारित करता है और एमपी को इंटरप्ट सिग्नल जारी करता है। सांसद, इस संकेत को प्राप्त करने के बाद, वर्तमान कार्यक्रम के निष्पादन को निलंबित कर देता है और बाहरी उपकरण द्वारा अनुरोधित रुकावट की सर्विसिंग के लिए एक विशेष कार्यक्रम के निष्पादन के लिए आगे बढ़ता है। रखरखाव कार्यक्रम की समाप्ति के बाद, बाधित कार्यक्रम का निष्पादन फिर से शुरू होता है।
एक इंट्रामशीन सिस्टम इंटरफ़ेस - एक दूसरे के साथ नोड्स और कंप्यूटर इकाइयों के संचार और इंटरफेसिंग की एक प्रणाली - विद्युत संचार लाइनों (तारों) का एक सेट है, जो सिग्नल ट्रांसमिशन और रूपांतरण के लिए कंप्यूटर घटकों, प्रोटोकॉल (एल्गोरिदम) के साथ इंटरफेसिंग सर्किट है।
इन-मशीन इंटरफ़ेस को व्यवस्थित करने के लिए दो विकल्प हैं:
- एकाधिक इंटरफ़ेस: प्रत्येक पीसी इकाई अपने स्थानीय तारों द्वारा अन्य इकाइयों से जुड़ी होती है; इंटरफ़ेस का उपयोग, एक नियम के रूप में, केवल सबसे सरल घरेलू उपकरणों में किया जाता है।
- सिंगल-लिंक इंटरफ़ेस: सभी पीसी इकाइयां एक दूसरे से एक सामान्य या सिस्टम बस के माध्यम से जुड़ी हुई हैं।
अधिकांश आधुनिक पीसी सिस्टम इंटरफ़ेस के रूप में सिस्टम बस का उपयोग करते हैं। सिस्टम बस की संरचना और संरचना पर पहले चर्चा की गई थी। सिस्टम बस की सबसे महत्वपूर्ण कार्यात्मक विशेषताएं हैं: इसके द्वारा परोसने वाले उपकरणों की संख्या और इसकी बैंडविड्थ, यानी अधिकतम संभव डेटा ट्रांसफर दर। बस बैंडविड्थ इसकी बिट गहराई पर निर्भर करता है (8-8, 16-, 32- और 64-बिट बसें हैं) और घड़ी की आवृत्ति जिस पर बस चलती है।
विभिन्न पीसी में एक सिस्टम बस के रूप में उपयोग किया गया है और इसका उपयोग किया जा सकता है:
- विस्तार बसें - सामान्य प्रयोजन की बसें जो आपको बड़ी संख्या में विभिन्न प्रकार के उपकरणों को जोड़ने की अनुमति देती हैं;
- एक निश्चित वर्ग के उपकरणों की एक छोटी संख्या की सर्विसिंग में विशेषज्ञता वाली स्थानीय बसें।
विस्तार बसें:
- मल्टीबस 1 में दो संशोधन हैं: पीसी / एक्सटी बस (पर्सनल कंप्यूटर एक्सटेंडेड टेक्नोलॉजी) - पीसी के साथ विस्तारित तकनीक और पीसी / एटी बस (पीसी एडवाचनोलॉजी - उन्नत तकनीक वाला पीसी);
- पीसी / एक्सटी बस - 8-बिट डेटा बस और 20-बिट एड्रेस बस, जिसे 4.77 मेगाहर्ट्ज की घड़ी आवृत्ति के लिए डिज़ाइन किया गया है; एडेप्टर इंटरप्ट के लिए 3 लाइनें और डायरेक्ट मेमोरी एक्सेस (डीएमए चैनल - डायरेक्ट मेमोरी एक्सेस) के लिए 3 चैनल हैं। एड्रेस बस ने माइक्रोप्रोसेसर के एड्रेस स्पेस को 1 एमबी तक सीमित कर दिया। एमपी 8086, 8088 के साथ प्रयुक्त;
- पीसी / बस में - 16-बिट डेटा बस और 24-बिट एड्रेस बस, ऑपरेटिंग घड़ी आवृत्ति 8 मेगाहर्ट्ज तक, लेकिन 16 मेगाहर्ट्ज की घड़ी आवृत्ति वाले एमपी का भी उपयोग किया जा सकता है, क्योंकि बस नियंत्रक आवृत्ति को आधे में विभाजित कर सकता है ; 7 एडेप्टर इंटरप्ट लाइन और 4 डीएमए चैनल हैं। एमपी 80286 के साथ प्रयुक्त;
- आईएसए बस (उद्योग मानक वास्तुकला) - 16-बिट डेटा बस और 24-बिट एड्रेस बस, ऑपरेटिंग घड़ी आवृत्ति 16 मेगाहर्ट्ज, लेकिन 50 मेगाहर्ट्ज की घड़ी आवृत्ति वाले एमपी का भी उपयोग किया जा सकता है (विभाजन अनुपात में वृद्धि); पीसी / एक्सटी और पीसी / एटी बसों की तुलना में, हार्डवेयर इंटरप्ट लाइनों की संख्या 7 से बढ़ाकर 15 और डीएमए चैनल 7 से 11 कर दी गई है। 24-बिट एड्रेस बस के लिए धन्यवाद, पता स्थान 1 से बढ़कर 16 हो गया है। एमबी. डेटा बस की सैद्धांतिक बैंडविड्थ 16 एमबी / एस है, लेकिन वास्तव में यह कम है, लगभग 3 - 5 एमबी / एस, इसके उपयोग की कई विशेषताओं के कारण। 32-बिट हाई-स्पीड एमपी के आगमन के साथ, आईएसए बस पीसी के प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए एक महत्वपूर्ण बाधा बन गई है;
- EISA बस (विस्तारित ISA) - 32-बिट डेटा बस और 32-बिट एड्रेस बस, 1989 में बनाई गई। बस का पता स्थान 4 जीबी है, बैंडविड्थ 33 एमबी / एस है, और एमपी - सीएसीएच - ओपी चैनल पर विनिमय दर मेमोरी माइक्रोक्रिकिट्स के मापदंडों द्वारा निर्धारित की जाती है, विस्तार स्लॉट की संख्या में वृद्धि हुई है (सैद्धांतिक रूप से) , अधिकतम 15 डिवाइस कनेक्ट किए जा सकते हैं, व्यावहारिक रूप से 10 तक)। बेहतर इंटरप्ट सिस्टम, ईआईएसए बस स्वचालित सिस्टम कॉन्फ़िगरेशन और डीएमए प्रबंधन प्रदान करता है; आईएसए बस के साथ पूरी तरह से संगत (आईएसए कनेक्शन के लिए कनेक्टर हैं), बस कंप्यूटिंग सिस्टम के मल्टीप्रोसेसर आर्किटेक्चर का समर्थन करती है। EISA बस काफी महंगी है और इसका उपयोग हाई-स्पीड पीसी, नेटवर्क सर्वर और वर्कस्टेशन में किया जाता है;
- एमसीए (माइक्रो चैनल आर्किटेक्चर) बस 1987 में आईबीएम द्वारा बनाई गई 32-बिट बस है। पीसी / 2 मशीनों के लिए, बैंडविड्थ 76 एमबी / एस, ऑपरेटिंग आवृत्ति 10-20 मेगाहर्ट्ज। इसकी अन्य विशेषताओं के संदर्भ में, यह ईआईएसए बस के करीब है, लेकिन आईएसए या ईआईएसए के साथ संगत नहीं है। चूंकि PS / 2 कंप्यूटर व्यापक रूप से उपयोग नहीं किए जाते हैं, मुख्य रूप से लागू कार्यक्रमों की बहुतायत की कमी के कारण, MCA बस का भी व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है।
आधुनिक कंप्यूटिंग सिस्टम की विशेषता है:
- माइक्रोप्रोसेसरों की गति में तेजी से वृद्धि (उदाहरण के लिए, एक पेंटियम एमपी 64-बिट डेटा बस पर 528 एमबी / एस की गति से डेटा आउटपुट कर सकता है) और कुछ बाहरी डिवाइस (उदाहरण के लिए, 22 एमबी / एस बैंडविड्थ की आवश्यकता होती है) उच्च गुणवत्ता के साथ डिजिटल पूर्ण-स्क्रीन वीडियो प्रदर्शित करें);
- बड़ी संख्या में इंटरफ़ेस संचालन की आवश्यकता वाले कार्यक्रमों का उद्भव (उदाहरण के लिए, विंडोज़ में ग्राफिक्स प्रोसेसिंग प्रोग्राम, मल्टीमीडिया वातावरण में काम करना)।
इन स्थितियों में, एक साथ कई उपकरणों की सेवा करने वाली विस्तार बसों की बैंडविड्थ उपयोगकर्ताओं के आरामदायक काम के लिए अपर्याप्त हो गई, क्योंकि कंप्यूटर लंबे समय तक "सोचने" लगे।
इंटरफ़ेस डेवलपर्स ने एमपी बस से सीधे जुड़ी स्थानीय बसों को बनाने का रास्ता अपनाया, जो एमपी की घड़ी की आवृत्ति पर चल रही थी (लेकिन इसकी आंतरिक ऑपरेटिंग आवृत्ति पर नहीं) और एमपी, उपकरणों के संबंध में कुछ उच्च गति वाले बाहरी के साथ संचार प्रदान करती है: मुख्य और बाहरी मेमोरी, वीडियो सिस्टम ...
अब दो मुख्य सार्वभौमिक स्थानीय बस मानक हैं - वीएलबी और पीसीआई:
- वीएलबी बस (वी ई SA स्थानीय बस - स्थानीय बस VESA) - 1992 में विकसित की गई। वीडियो इलेक्ट्रॉनिक्स स्टैंडर्ड एसोसिएशन (वीईएसए) को अक्सर वीईएसए बस के रूप में जाना जाता है।
- वीएलबी बस, संक्षेप में, वीडियो एडेप्टर के साथ संचार के लिए आंतरिक एमपी बस का एक विस्तार है और, कम बार, हार्ड ड्राइव के साथ, बस का 64-बिट संस्करण रास्ते में है। वीएलबी के लिए वास्तविक डेटा ट्रांसफर दर 80 एमबी / एस (सैद्धांतिक रूप से प्राप्त करने योग्य - 132 एमबी / एस) है।
टायर के नुकसान:
- एमपी 80386.80486 के लिए डिज़ाइन किया गया, पेंटियम, पेंटियम प्रो, पावर पीसी प्रोसेसर के लिए अनुकूलित नहीं;
- एमपी की घड़ी आवृत्ति पर कठोर निर्भरता (प्रत्येक वीएलबी बस केवल एक विशिष्ट आवृत्ति के लिए डिज़ाइन की गई है);
- कम संख्या में कनेक्टेड डिवाइस - वीएलबी बस से केवल चार डिवाइस कनेक्ट किए जा सकते हैं;
- कोई बस मध्यस्थता नहीं - जुड़े उपकरणों के बीच संघर्ष हो सकता है।
पीसीआई बस (पेरिफेरल कंपोनेंट इंटरकनेक्ट - बाहरी उपकरणों का कनेक्शन) 1993 में इंटेल द्वारा विकसित किया गया था। पीसीआई बस वीएलबी बस की तुलना में बहुत अधिक बहुमुखी है। इसका अपना एडेप्टर है जो इसे किसी भी एमपी के साथ काम करने के लिए कॉन्फ़िगर करने की अनुमति देता है: 80486, पेंटियम, पेंटियम प्रो, पावर पीसी, आदि; यह आपको ऑटो-कॉन्फ़िगर करने की संभावना के साथ सबसे अलग कॉन्फ़िगरेशन के 10 उपकरणों को जोड़ने की अनुमति देता है, इसका अपना "मध्यस्थता" है, डेटा ट्रांसमिशन नियंत्रण का मतलब है। पीसीआई बस अभी भी काफी महंगी है।
बिट पीसीआई - 32-बिट 64-बिट तक विस्तार योग्य, सैद्धांतिक थ्रूपुट 132 एमबी / एस (वास्तविक दो बार कम)। हालाँकि PCI बस स्थानीय है, यह विस्तार बस के कई कार्य भी करती है, विशेष रूप से, विस्तार बसें ISA, EISA, MCA (और यह उनके साथ संगत है), यदि कोई PCI बस है, तो सीधे MP से जुड़ी हैं ( जैसा कि वीएलबी बस का उपयोग करते समय होता है), और पीसीआई बस में ही (विस्तार इंटरफ़ेस के माध्यम से)।
यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि पीसी में वीएलबी और पीसीआई बसों का उपयोग तभी संभव है जब संबंधित वीएलबी - या पीसीआई-मदरबोर्ड हो। मल्टी-बस संरचना वाले मदरबोर्ड उपलब्ध हैं, जो आईएसए / ईआईएसए, वीएलबी और पीसीआई के उपयोग की अनुमति देते हैं, वीआईपी बस के साथ तथाकथित मदरबोर्ड (प्रारंभिक अक्षरों वीएलबी, आईएसए और पीसीआई के अनुसार)।
लेकिन वर्तमान में वीएलबी बसों के साथ बोर्ड का उत्पादन नहीं किया जाता है और आईएसए बस मर रही है, नई बसें दिखाई दी हैं, जैसे एजीपी, उच्च बैंडविड्थ वीडियो एडेप्टर या तथाकथित 3 डी त्वरक के लिए डिज़ाइन किया गया है।
पीसी कार्यात्मक उपकरण
एक पीसी की मुख्य विशेषताएं हैं:
- उच्च गति प्रदर्शन।
- प्रदर्शन।
- घड़ी की आवृत्ति।
प्रदर्शन की इकाइयाँ हैं:
- एमआईपीएस (एमआईपीसी - वेगा इंस्ट्रक्शन प्रति सेकेंड) - एक निश्चित बिंदु (डॉट) के साथ संख्याओं पर दस लाख संचालन;
- एमएफएलओपीएस (एमएफएलओपीएस - मेगा फ्लोटिंग ऑपरेशंस सेकेंड) - फ्लोटिंग पॉइंट नंबरों पर एक मिलियन ऑपरेशन;
- कम-प्रदर्शन वाले कंप्यूटरों के लिए KOPS (KOPS - किलो ऑपरेशंस प्रति सेकंड) - संख्याओं पर कुछ औसत संचालन के एक हजार;
- GFLOPS (GFLOPS - गिग a फ्लोटिंग ऑपरेशंस प्रति सेकंड) - फ्लोटिंग पॉइंट नंबरों पर प्रति सेकंड एक बिलियन ऑपरेशन।
कंप्यूटर के प्रदर्शन का मूल्यांकन हमेशा अनुमानित होता है, क्योंकि इस मामले में वे कुछ औसत लोगों द्वारा निर्देशित होते हैं या, इसके विपरीत, विशिष्ट प्रकार के संचालन द्वारा। वास्तव में, विभिन्न समस्याओं को हल करते समय, संचालन के विभिन्न सेटों का भी उपयोग किया जाता है। इसलिए, पीसी की विशेषताओं के लिए, प्रदर्शन के बजाय, वे आमतौर पर घड़ी की आवृत्ति का संकेत देते हैं, जो मशीन की गति को अधिक निष्पक्ष रूप से निर्धारित करता है। और चूंकि प्रत्येक ऑपरेशन को इसके निष्पादन के लिए बहुत विशिष्ट संख्या में घड़ी चक्रों की आवश्यकता होती है। घड़ी की आवृत्ति जानने के बाद, आप किसी भी मशीन के संचालन के निष्पादन समय को काफी सटीक रूप से निर्धारित कर सकते हैं।
1. मशीन की क्षमता और इंटरफ़ेस की कोड बसें। बिट गहराई एक द्विआधारी संख्या के बिट्स की अधिकतम संख्या है, जिस पर एक मशीन संचालन एक साथ किया जा सकता है, जिसमें सूचना स्थानांतरित करने का संचालन भी शामिल है; बिट गहराई जितनी अधिक होगी, पीसी का प्रदर्शन उतना ही अधिक होगा, अन्य सभी चीजें समान होंगी।
2. सिस्टम और स्थानीय इंटरफ़ेस प्रकार। विभिन्न प्रकार के इंटरफेस मशीन नोड्स के बीच सूचना स्थानांतरित करने के लिए अलग-अलग शर्तें प्रदान करते हैं, जिससे आप विभिन्न प्रकार के बाहरी उपकरणों और उनके विभिन्न प्रकारों को कनेक्ट कर सकते हैं।
3. रैम की क्षमता। मेमोरी क्षमता को आमतौर पर मेगाबाइट (एमबी) में मापा जाता है। एक अनुस्मारक के रूप में: 1 एमबी = 1024 केबी = 1024 बाइट्स। कई आधुनिक एप्लिकेशन प्रोग्राम केवल 32 एमबी से कम की रैम क्षमता के साथ काम नहीं करते हैं, या वे काम करते हैं, लेकिन बहुत धीरे-धीरे। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि मुख्य मेमोरी की क्षमता को दोगुना करना, अन्य बातों के अलावा, जटिल समस्याओं को हल करते समय कंप्यूटर के प्रभावी प्रदर्शन को लगभग 1.7 गुना बढ़ा देता है।
4. हार्ड डिस्क ड्राइव (हार्ड ड्राइव) की क्षमता। हार्ड ड्राइव की क्षमता आमतौर पर मेगाबाइट या गीगाबाइट (1 जीबी = 1024 एमबी) में मापी जाती है।
5. फ्लॉपी डिस्क ड्राइव और लेजर सीडी का प्रकार और क्षमता। आजकल, फ्लॉपी डिस्क ड्राइव का उपयोग किया जाता है जो 3.5 और 5.25 इंच के फ्लॉपी डिस्क का उपयोग करते हैं (वे व्यावहारिक रूप से अब उपयोग नहीं किए जाते हैं) (1 इंच = 25.4 मिमी)। पूर्व की मानक क्षमता 1.44 एमबी, बाद की 1.2 एमबी है। इसके अलावा, कॉम्पैक्ट डिस्क ड्राइव का उपयोग उनकी कम लागत और बड़ी क्षमता के कारण किया जाता है, 650 और 700 एमबी आकार में, 650 - 700 एमबी की क्षमता वाले लेजर रीराइटेबल सीडी-आरडब्ल्यू डिस्क का उपयोग किया जाता है। डीवीडी के रूप में इस प्रकार की ड्राइव का भी उपयोग किया जाता है। उच्च तकनीक और उच्च लागत, लेकिन 24 जीबी तक की बड़ी क्षमता भी।
6. कैश मेमोरी के प्रकार और क्षमता। कैश मेमोरी एक बफर मेमोरी है जो उपयोगकर्ताओं के लिए दुर्गम है और कंप्यूटर द्वारा स्वचालित रूप से धीमी-अभिनय मेमोरी डिवाइस में संग्रहीत जानकारी के साथ संचालन को गति देने के लिए उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, मुख्य मेमोरी के साथ संचालन को गति देने के लिए, माइक्रोप्रोसेसर (प्रथम स्तर की कैश मेमोरी) के अंदर या मदरबोर्ड पर माइक्रोप्रोसेसर के बाहर (दूसरे स्तर की कैश मेमोरी) रजिस्टर कैश मेमोरी का आयोजन किया जाता है; डिस्क मेमोरी के साथ संचालन को गति देने के लिए, कैश मेमोरी को प्रति इलेक्ट्रॉनिक मेमोरी सेल में व्यवस्थित किया जाता है। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि 256 केबी की क्षमता वाली कैश मेमोरी की उपस्थिति पीसी के प्रदर्शन को लगभग 20% बढ़ा देती है। एक कैश क्षमता और 512 KB . है
7. वीडियो मॉनिटर (डिस्प्ले) और वीडियो एडेप्टर का प्रकार।
8. प्रिंटर प्रकार।
9. एक गणितीय सहसंसाधक की उपस्थिति। गणित सहसंसाधक बाइनरी फ़्लोटिंग-पॉइंट नंबरों और बाइनरी-कोडेड दशमलव संख्याओं पर दसियों बार संचालन को गति देना संभव बनाता है।
10. उपलब्ध सॉफ्टवेयर और ऑपरेटिंग सिस्टम का प्रकार।
11. अन्य प्रकार के कंप्यूटरों के साथ हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर संगतता। अन्य प्रकार के कंप्यूटरों के साथ हार्डवेयर और सॉफ़्टवेयर संगतता का अर्थ कंप्यूटर पर अन्य प्रकार की मशीनों की तरह ही तकनीकी तत्वों और सॉफ़्टवेयर का उपयोग करने की क्षमता है।
12. कंप्यूटर नेटवर्क में काम करने की क्षमता
13. मल्टीटास्किंग मोड में काम करने की क्षमता। मल्टीटास्किंग मोड आपको कई कार्यक्रमों (मल्टी-प्रोग्राम मोड) या कई उपयोगकर्ताओं (मल्टी-यूजर मोड) के लिए एक साथ गणना करने की अनुमति देता है। कई मशीन उपकरणों के संचालन के समय में संयोजन, जो इस मोड में संभव है, कंप्यूटर की प्रभावी गति में उल्लेखनीय वृद्धि करना संभव बनाता है।
14. विश्वसनीयता। विश्वसनीयता प्रणाली को सौंपे गए सभी कार्यों को पूरी तरह और सही ढंग से करने की क्षमता है। पीसी की विश्वसनीयता आमतौर पर विफलताओं के बीच औसत समय से मापी जाती है।
15. कीमत।
16. आयाम तथा वजन।
माइक्रोप्रोसेसरों
माइक्रोप्रोसेसर, अन्यथा, सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट। सेंट्रल प्रोसेसर (अंग्रेजी सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट से सीपीयू) कंप्यूटर का मुख्य काम करने वाला घटक है जो प्रोग्राम द्वारा निर्दिष्ट अंकगणित और तार्किक संचालन करता है, कंप्यूटिंग प्रक्रिया को नियंत्रित करता है और सभी कंप्यूटर उपकरणों के काम का समन्वय करता है। केंद्रीय प्रोसेसर में आम तौर पर शामिल होते हैं:
- अंकगणितीय तर्क इकाई;
- डेटा बसें और पता बसें;
- रजिस्टर;
- कमांड काउंटर;
- कैशे - बहुत तेज छोटी मेमोरी (8 से 512 केबी तक);
- फ्लोटिंग पॉइंट नंबरों के लिए एक गणितीय सहसंसाधक।
आधुनिक प्रोसेसर माइक्रोप्रोसेसरों के रूप में बनाए जाते हैं। भौतिक रूप से, एक माइक्रोप्रोसेसर एक एकीकृत सर्किट होता है - केवल कुछ वर्ग मिलीमीटर के क्षेत्र के साथ एक पतली आयताकार क्रिस्टलीय सिलिकॉन प्लेट, जिस पर सभी प्रोसेसर के कार्यों को लागू करने वाले सर्किट स्थित होते हैं। क्रिस्टल प्लेट को आमतौर पर प्लास्टिक या फ्लैट सिरेमिक केस में रखा जाता है और सोने के तारों से धातु के पिन से जोड़ा जाता है ताकि इसे कंप्यूटर के मदरबोर्ड से जोड़ा जा सके। एक कंप्यूटिंग सिस्टम में कई समानांतर प्रोसेसर हो सकते हैं; ऐसे सिस्टम को मल्टीप्रोसेसर सिस्टम कहा जाता है।
पहला माइक्रोप्रोसेसर 1971 में Intel (USA) - MP 4004 द्वारा जारी किया गया था। वर्तमान में, कई सौ अलग-अलग माइक्रोप्रोसेसरों का उत्पादन किया जाता है, लेकिन सबसे लोकप्रिय और व्यापक इंटेल और AMD के माइक्रोप्रोसेसर हैं।
माइक्रोप्रोसेसर संरचना
नियंत्रण उपकरण कार्यात्मक रूप से सबसे जटिल पीसी डिवाइस है। यह नियंत्रण संकेत उत्पन्न करता है जो मशीन के सभी ब्लॉकों में निर्देशों के कोड बसों के माध्यम से भेजे जाते हैं। यह भी शामिल है:
§ कमांड रजिस्टर - एक मेमोरी रजिस्टर जो कमांड कोड को स्टोर करता है: ऑपरेशन का कोड और ऑपरेशन में शामिल ऑपरेंड के पते। कमांड रजिस्टर एमपी के इंटरफ़ेस भाग में कमांड रजिस्टर ब्लॉक में स्थित है।
§ ऑपरेशन डिकोडर एक तार्किक ब्लॉक है जो कमांड रजिस्टर से प्राप्त ऑपरेशन कोड (सीओपी) के अनुसार, उसके पास मौजूद कई आउटपुट में से एक का चयन करता है।
§ माइक्रोप्रोग्राम का रीड-ओनली मेमोरी डिवाइस - इसकी कोशिकाओं में स्टोर पीसी इकाइयों में सूचना प्रसंस्करण संचालन करने के लिए आवश्यक संकेतों (दालों) को नियंत्रित करता है। डिकोडर (ऑपरेशन कोड के अनुसार) द्वारा चुने गए ऑपरेशन के अनुसार एक आवेग फर्मवेयर ROM से नियंत्रण संकेतों के आवश्यक अनुक्रम को पढ़ता है।
§ पता गठन नोड (एमपी के इंटरफ़ेस भाग में स्थित) एक उपकरण है जो कमांड रजिस्टर और एमपीपी रजिस्टरों से आने वाले विवरण का उपयोग करके मेमोरी सेल (रजिस्टर) के पूर्ण पते की गणना करता है।
§ डेटा, पता और निर्देश कोड लाइनें आंतरिक माइक्रोप्रोसेसर बस का हिस्सा हैं। सामान्य तौर पर, नियंत्रण इकाई निम्नलिखित बुनियादी प्रक्रियाओं को करने के लिए नियंत्रण संकेत उत्पन्न करती है:
हेरैम सेल के पते के रजिस्टर-काउंटर से एमपीपी कमांड का पता प्राप्त करना जहां अगला प्रोग्राम कमांड संग्रहीत है;
हेRAM कोशिकाओं से अगला कमांड कोड प्राप्त करना और कमांड रजिस्टर में रीड कमांड प्राप्त करना;
हेऑपरेशन कोड और चयनित कमांड के संकेतों को डिकोड करना;
हेनियंत्रण संकेतों (दालों) को नियंत्रण संकेतों (दालों) के माइक्रोप्रोग्राम के ROM कोशिकाओं के डिकोड किए गए ऑपरेशन कोड से संबंधित से पढ़ना, मशीन के सभी ब्लॉकों में दिए गए ऑपरेशन को करने की प्रक्रिया को परिभाषित करना, और नियंत्रण संकेतों को भेजना ये ब्लॉक;
हेगणना में शामिल ऑपरेंड (संख्याओं) के व्यक्तिगत घटक पते के कमांड रजिस्टर और एमपीपी रजिस्टरों से पढ़ना, और ऑपरेंड के पूर्ण पते उत्पन्न करना;
हेऑपरेंड प्राप्त करना (जेनरेट किए गए पतों द्वारा) और इन ऑपरेंड को संसाधित करने के लिए दिए गए ऑपरेशन को निष्पादित करना;
हेस्मृति में ऑपरेशन के परिणामों को रिकॉर्ड करना;
हेअगले प्रोग्राम कमांड के पते का गठन।
अंकगणितीय तर्क इकाई को सूचना परिवर्तित करने के लिए अंकगणितीय और तार्किक संचालन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। कार्यात्मक रूप से, ALU में आमतौर पर दो रजिस्टर होते हैं, एक योजक और नियंत्रण सर्किट (स्थानीय नियंत्रण इकाई)।
योजक - एक कम्प्यूटेशनल सर्किट जो अपने इनपुट पर आने वाले बाइनरी कोड जोड़ने की प्रक्रिया करता है; योजक की दोहरी शब्द लंबाई होती है।
रजिस्टर विभिन्न लंबाई के हाई-स्पीड मेमोरी सेल होते हैं: रजिस्टर 1 (Pr1) में एक डबल शब्द लंबाई होती है, और रजिस्टर 2 (Pr2) में एक शब्द लंबाई होती है। जब ऑपरेशन किया जाता है, तो ऑपरेशन में भाग लेने वाले पहले नंबर को Pr1 में रखा जाता है, और ऑपरेशन पूरा होने के बाद, परिणाम; Pr2 में - ऑपरेशन में भाग लेने वाला दूसरा नंबर (ऑपरेशन पूरा होने के बाद, इसमें जानकारी नहीं बदलती है)। रजिस्टर 1 डेटा कोड लाइनों से जानकारी प्राप्त कर सकता है, और इन बसों से आउटपुट जानकारी प्राप्त कर सकता है।
नियंत्रण सर्किट निर्देश कोड बसों के माध्यम से नियंत्रण उपकरण से नियंत्रण संकेत प्राप्त करते हैं और उन्हें एएलयू रजिस्टरों और योजक के संचालन को नियंत्रित करने के लिए संकेतों में परिवर्तित करते हैं। ALU अंकगणितीय संचालन (+, -, *, :) केवल बाइनरी जानकारी पर अंतिम अंक के बाद तय किए गए अल्पविराम के साथ करता है, यानी केवल पूर्णांक बाइनरी संख्याओं पर।
बाइनरी फ़्लोटिंग-पॉइंट नंबरों और बाइनरी-कोडेड दशमलव संख्याओं पर संचालन या तो गणितीय कोप्रोसेसर की सहायता से या विशेष रूप से संकलित कार्यक्रमों के अनुसार किया जाता है।
माइक्रोप्रोसेसर मेमोरी छोटी क्षमता की मेमोरी है, लेकिन अत्यधिक उच्च गति (एमपीपी तक पहुंचने में लगने वाला समय, यानी इस मेमोरी से जानकारी खोजने, लिखने या पढ़ने के लिए आवश्यक समय, नैनोसेकंड में मापा जाता है)। यह गणना में भाग लेने वाली मशीन के अगले घड़ी चक्रों में सीधे अल्पकालिक भंडारण, रिकॉर्डिंग और सूचना जारी करने के लिए अभिप्रेत है; एमपीपी का उपयोग मशीन की उच्च गति सुनिश्चित करने के लिए किया जाता है, क्योंकि मुख्य हमेशा उच्च गति वाले माइक्रोप्रोसेसर के कुशल संचालन के लिए आवश्यक जानकारी लिखने, खोजने और पढ़ने की गति प्रदान नहीं करता है। माइक्रोप्रोसेसर मेमोरी में हाई-स्पीड रजिस्टर होते हैं जिनकी क्षमता मशीन शब्द से कम नहीं होती है। विभिन्न माइक्रोप्रोसेसरों में रजिस्टरों की संख्या और लंबाई अलग-अलग होती है।
माइक्रोप्रोसेसर रजिस्टरों को सामान्य-उद्देश्य और विशेष-उद्देश्य रजिस्टरों में विभाजित किया गया है। विशेष रजिस्टरों का उपयोग विभिन्न पते (उदाहरण के लिए कमांड पते), संचालन के परिणामों के संकेत और पीसी ऑपरेशन मोड (फ्लैग रजिस्टर, उदाहरण के लिए), आदि को स्टोर करने के लिए किया जाता है। सामान्य प्रयोजन रजिस्टर सार्वभौमिक हैं और किसी भी जानकारी को स्टोर करने के लिए उपयोग किया जा सकता है , लेकिन उनमें से कुछ को कई प्रक्रियाओं को निष्पादित करते समय शामिल होना भी सुनिश्चित होना चाहिए।
एमपी का इंटरफ़ेस भाग पीसी सिस्टम बस के साथ एमपी के संचार और समन्वय के लिए है, साथ ही प्राप्त करने के लिए, प्रोग्राम के आदेशों का प्रारंभिक विश्लेषण और ऑपरेंड और कमांड के पूर्ण पते के गठन के लिए है।
इंटरफ़ेस भाग में एमपीपी एड्रेस रजिस्टर, एड्रेस फॉर्मेशन यूनिट, कमांड रजिस्टर ब्लॉक, जो एमपी में कमांड बफर है, एमपी इंटरनल इंटरफेस बस और बस और आई / ओ पोर्ट के लिए कंट्रोल सर्किट शामिल हैं।
I/O पोर्ट्स पीसी सिस्टम इंटरफेस के पॉइंट हैं जिसके जरिए एमपी अन्य डिवाइसेज के साथ सूचनाओं का आदान-प्रदान करता है। कुल मिलाकर, एमपी में 65536 पोर्ट हो सकते हैं। प्रत्येक पोर्ट का एक पता होता है - एक मेमोरी सेल के पते के अनुरूप एक पोर्ट नंबर जो इस पोर्ट का उपयोग करने वाले I / O डिवाइस का हिस्सा है, और मुख्य कंप्यूटर मेमोरी का हिस्सा नहीं है। डिवाइस पोर्ट में इंटरफ़ेस उपकरण और दो मेमोरी रजिस्टर होते हैं - डेटा एक्सचेंज और नियंत्रण जानकारी के आदान-प्रदान के लिए। कुछ बाहरी उपकरण बड़ी मात्रा में सूचनाओं का आदान-प्रदान करने के लिए मुख्य मेमोरी का भी उपयोग करते हैं। कई मानक उपकरणों (HDD, फ्लॉपी डिस्क ड्राइव, कीबोर्ड, प्रिंटर, कोप्रोसेसर, आदि) में I / O पोर्ट स्थायी रूप से उन्हें सौंपे जाते हैं।
बस और बंदरगाह नियंत्रण सर्किटरी निम्नलिखित कार्य करती है:
§ एक बंदरगाह पते का गठन और इसके लिए नियंत्रण जानकारी (एक बंदरगाह को प्राप्त करने या संचारित करने के लिए स्विच करना, आदि);
§ बंदरगाह से नियंत्रण की जानकारी प्राप्त करना, बंदरगाह और उसके राज्य की तैयारी के बारे में जानकारी;
§ इनपुट-आउटपुट डिवाइस के पोर्ट और एमपी के बीच डेटा के लिए सिस्टम इंटरफेस में एंड-टू-एंड चैनल का संगठन।
बस और बंदरगाह नियंत्रण सर्किट बंदरगाहों के साथ संचार करने के लिए निर्देश कोड बसों, पते और सिस्टम बस डेटा का उपयोग करता है: बंदरगाह तक पहुंचने पर, एमपी केएसएचआई के माध्यम से एक संकेत भेजता है, जो सभी आई / ओ उपकरणों को सूचित करता है कि केएसए पर पता है पोर्ट एड्रेस, और फिर भेजता है और पोर्ट एड्रेस ही। डिवाइस, जिसका पोर्ट पता समान है, एक तत्परता प्रतिक्रिया देता है, जिसके बाद केएसएचडी के माध्यम से डेटा का आदान-प्रदान किया जाता है।
पीसी ब्लॉक के काम का क्रम
कार्यक्रम पीसी की बाहरी मेमोरी में संग्रहीत है। जब प्रोग्राम शुरू होता है, तो उपयोगकर्ता कंप्यूटर के डिस्क ऑपरेटिंग सिस्टम (DOS - डिस्क ऑपरेशन सिस्टम) को इसके निष्पादन के लिए एक अनुरोध जारी करता है। उपयोगकर्ता प्रॉम्प्ट डिस्प्ले स्क्रीन पर कमांड लाइन में निष्पादन योग्य प्रोग्राम का नाम दर्ज करना है। मुख्य DOS-Command.com प्रोग्राम मशीन (निष्पादन योग्य) प्रोग्राम को बाहरी मेमोरी से RAM में पुनर्लेखन प्रदान करता है, जिसमें इस प्रोग्राम की शुरुआत (प्रथम कमांड) स्थित है।
उसके बाद, प्रोग्राम का निष्पादन एक के बाद एक स्वचालित रूप से शुरू होता है। प्रत्येक कार्यक्रम को इसके निष्पादन के लिए कई मशीन चक्रों की आवश्यकता होती है (चक्र पल्स पल्स जनरेटर से पल्स पुनरावृत्ति अवधि द्वारा निर्धारित किए जाते हैं)। किसी भी कमांड के निष्पादन के पहले चक्र में, कमांड के कोड को एड्रेस काउंटर रजिस्टर में निर्धारित पते पर रैम से ही पढ़ा जाता है, और यह कोड कंट्रोल डिवाइस के कमांड रजिस्टर ब्लॉक को लिखा जाता है। दूसरे और बाद के निष्पादन चक्रों की सामग्री कमांड रजिस्टरों के ब्लॉक में लिखे गए कमांड के विश्लेषण के परिणामों से निर्धारित होती है, अर्थात यह पहले से ही विशिष्ट कमांड पर निर्भर करती है।
उदाहरण। पहले मानी गई मशीन कमांड को निष्पादित करते समय: 0103 5102।
निम्नलिखित क्रियाएं की जाएंगी:
§ दूसरा चक्र: RAM के सेल 0103 से पहला टर्म पढ़ना और उसे ALU में ले जाना;
§ तीसरा चक्र: RAM सेल 5102 से दूसरा टर्म पढ़ना और उसे ALU में ले जाना;
§ चौथा चक्र: एएलयू में स्थानांतरित संख्याओं का जोड़ और योग का गठन;
§ पाँचवाँ चक्र: ALU से संख्याओं का योग पढ़ना और उसे सेल 0103 पर लिखना।
कमांड निष्पादन के अंतिम (इस मामले में, पांचवें) चक्र के अंत में, निष्पादित प्रोग्राम कमांड के कोड द्वारा कब्जा किए गए बाइट्स की संख्या के बराबर संख्या एमपीपी निर्देश पते के रजिस्टर-काउंटर में जोड़ दी जाएगी। चूंकि एक रैम सेल की क्षमता 1 बाइट के बराबर होती है और रैम में प्रोग्राम कमांड को क्रमिक रूप से एक के बाद एक रखा जाता है, मशीन प्रोग्राम के अगले निर्देश का पता निर्देश पता रजिस्टर में बन जाएगा, और मशीन शुरू हो जाएगी इसका निष्पादन, आदि। आदेशों को एक के बाद एक क्रमिक रूप से निष्पादित किया जाएगा, जब तक कि पूरा कार्यक्रम समाप्त नहीं हो जाता। जब प्रोग्राम समाप्त हो जाता है, तो नियंत्रण को ऑपरेटिंग सिस्टम के Command.com प्रोग्राम में वापस स्थानांतरित कर दिया जाएगा।
पीसी भंडारण उपकरण
कंप्यूटर मेमोरी बाइनरी स्टोरेज एलिमेंट्स से बनी होती है - बिट्स को बाइट्स नामक 8 बिट्स के समूहों में व्यवस्थित किया जाता है। (स्मृति की इकाइयाँ सूचना की इकाइयों के समान हैं)। सभी बाइट्स गिने जाते हैं। बाइट संख्या को उसका पता कहा जाता है। बाइट्स को कोशिकाओं में जोड़ा जा सकता है, जिन्हें शब्द भी कहा जाता है। प्रत्येक कंप्यूटर की एक विशिष्ट शब्द लंबाई होती है - दो, चार या आठ बाइट्स। यह अन्य लंबाई (जैसे, अर्ध-शब्द, दोहरा-शब्द) की स्मृति कोशिकाओं के उपयोग को रोकता नहीं है। एक नियम के रूप में, एक मशीन शब्द एक पूर्णांक या एक निर्देश का प्रतिनिधित्व कर सकता है। हालाँकि, सूचना प्रस्तुति के परिवर्तनशील स्वरूपों की अनुमति है।
तालिका नंबर एक।
चार-बाइट कंप्यूटर के लिए मेमोरी को शब्दों में विभाजित करना।
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बाइट 0 |
बाइट 1 |
बाइट 2 |
बाइट 3 |
बाइट 4 |
बाइट 5 |
बाइट 6 |
बाइट 7 |
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इशारा |
इशारा |
इशारा |
इशारा |
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शब्द |
शब्द |
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दोहरा शब्द |
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मेमोरी की बड़ी व्युत्पन्न इकाइयां भी व्यापक रूप से उपयोग की जाती हैं: किलोबाइट, मेगाबाइट, गीगाबाइट, और, हाल ही में, टेराबाइट और पेटाबाइट।
आधुनिक कंप्यूटरों में कई अलग-अलग भंडारण उपकरण होते हैं, जो उनके उद्देश्य, समय, संग्रहीत जानकारी की मात्रा और समान मात्रा में जानकारी संग्रहीत करने की लागत में बहुत भिन्न होते हैं। मेमोरी के दो मुख्य प्रकार हैं - आंतरिक और बाहरी। आंतरिक मेमोरी में रैम, कैशे और विशेष मेमोरी शामिल हैं।
रैंडम एक्सेस मेमोरी (रैम, रैम, रैंडम एक्सेस मेमोरी) एक तेज स्टोरेज डिवाइस है जो बहुत बड़ी मात्रा में नहीं है, सीधे प्रोसेसर से जुड़ा है और इन प्रोग्रामों द्वारा संसाधित निष्पादन योग्य प्रोग्राम और डेटा को लिखने, पढ़ने और संग्रहीत करने के लिए अभिप्रेत है।
RAM का उपयोग केवल डेटा और प्रोग्राम के अस्थायी भंडारण के लिए किया जाता है, क्योंकि जब मशीन बंद हो जाती है, तो RAM में जो कुछ भी था वह सब खो जाता है। रैंडम एक्सेस मेमोरी के तत्वों तक पहुंच - इसका मतलब है कि मेमोरी के प्रत्येक बाइट का अपना अलग पता होता है। रैम की मात्रा आमतौर पर 32 - 512 एमबी होती है, और आधुनिक सॉफ्टवेयर के कुशल संचालन के लिए, कम से कम 256 एमबी रैम होना वांछनीय है। आमतौर पर RAM को DRAM (Dynamic RAM) मेमोरी के इंटीग्रेटेड सर्किट से निष्पादित किया जाता है। DRAM चिप्स अन्य प्रकार की मेमोरी की तुलना में धीमे होते हैं, लेकिन वे सस्ते होते हैं।
DRAM में प्रत्येक बिट सूचना अर्धचालक क्रिस्टल संरचना में बने एक छोटे संधारित्र के विद्युत आवेश के रूप में संग्रहीत होती है। रिसाव धाराओं के कारण, ऐसे कैपेसिटर जल्दी से डिस्चार्ज हो जाते हैं, और वे समय-समय पर (लगभग हर 2 मिलीसेकंड) विशेष उपकरणों द्वारा रिचार्ज किए जाते हैं। इस प्रक्रिया को रिफ्रेश मेमोरी कहा जाता है। आधुनिक microcircuits की क्षमता 1 - 16 Mbit या उससे अधिक है। वे हाउसिंग में स्थापित होते हैं और मेमोरी मॉड्यूल में इकट्ठे होते हैं।
सबसे आम मॉड्यूल DIMM और SIMM हैं। SIMM मॉड्यूल में, मेमोरी तत्वों को लगभग 10 सेमी लंबे एक छोटे मुद्रित सर्किट बोर्ड पर इकट्ठा किया जाता है। ऐसे मॉड्यूल की क्षमता समान नहीं है - 256 केबी, 1, 2, 4, 8, 16, 32 और 64 एमबी। अलग-अलग SIMM में अलग-अलग संख्या में चिप्स हो सकते हैं - नौ, तीन या एक, और अलग-अलग संख्या में संपर्क - 30 या 72।
मेमोरी मॉड्यूल की एक महत्वपूर्ण विशेषता डेटा एक्सेस समय है, जो आमतौर पर 60 - 80 नैनोसेकंड होता है।
वर्तमान में, SIMM का व्यावहारिक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है। उन्हें DIMM द्वारा बदल दिया गया था, और DIMM को DDR और RIMM द्वारा बदल दिया गया था, लेकिन DIMM की तुलना में उनकी लागत थोड़ी अधिक है और तदनुसार, विनिमय गति में वृद्धि हुई है।
कैशे, या सुपर-ऑपरेटिव मेमोरी, एक छोटे आकार की बहुत तेज़ मेमोरी है, जिसका उपयोग माइक्रोप्रोसेसर और मुख्य मेमोरी के बीच डेटा का आदान-प्रदान करते समय प्रोसेसर की प्रोसेसिंग गति और कुछ हद तक धीमी रैम में अंतर की भरपाई के लिए किया जाता है।
कैश मेमोरी को एक विशेष उपकरण द्वारा प्रबंधित किया जाता है - एक नियंत्रक, जो निष्पादन योग्य प्रोग्राम का विश्लेषण करता है, यह अनुमान लगाने की कोशिश करता है कि निकट भविष्य में प्रोसेसर को किस डेटा और निर्देशों की आवश्यकता होगी, और उन्हें कैश मेमोरी में पंप करता है। इस मामले में, "हिट" और "मिस" दोनों संभव हैं। हिट होने की स्थिति में, यानी यदि आवश्यक डेटा कैश में पंप किया गया है, तो उन्हें बिना किसी देरी के मेमोरी से पुनर्प्राप्त किया जाता है। यदि आवश्यक जानकारी कैश में नहीं है, तो प्रोसेसर इसे सीधे रैम से पढ़ता है। हिट और चूक का अनुपात कैशिंग की प्रभावशीलता को निर्धारित करता है।
कैश मेमोरी को स्टैटिक मेमोरी SRAM (स्टेटिक रैम) के चिप्स पर महसूस किया जाता है, जो DRAM की तुलना में तेज, अधिक महंगी और कम शक्तिशाली होती हैं। आधुनिक माइक्रोप्रोसेसरों में अंतर्निर्मित कैश मेमोरी होती है, तथाकथित प्रथम-स्तरीय कैश 8 - 16 Kbytes। इसके अलावा, कंप्यूटर के मदरबोर्ड पर 64 Kbytes से 256 Kbytes और इससे अधिक की क्षमता वाला दूसरा-स्तरीय कैश स्थापित किया जा सकता है।
विशेष मेमोरी डिवाइस में रीड-ओनली मेमोरी (ROM), फ्लैश मेमोरी, बैटरी से चलने वाली CMOS RAM, वीडियो मेमोरी और कुछ अन्य प्रकार की मेमोरी शामिल हैं।
रीड ओनली मेमोरी (ROM, ROM, रीड ओनली मेमोरी) एक गैर-वाष्पशील मेमोरी है जिसका उपयोग डेटा को स्टोर करने के लिए किया जाता है जिसे कभी भी बदलने की आवश्यकता नहीं होगी। स्थायी भंडारण के लिए इसके निर्माण के दौरान डिवाइस में मेमोरी की सामग्री विशेष रूप से "सिलाई" की जाती है। ROM को केवल पढ़ा जा सकता है। फ्लैश मेमोरी गैर-वाष्पशील मेमोरी है जिसे फ्लॉपी डिस्क से बार-बार अधिलेखित किया जा सकता है।
सबसे पहले, प्रोसेसर के संचालन को नियंत्रित करने के लिए प्रोग्राम को स्थायी मेमोरी में ही लिखा जाता है। ROM में डिस्प्ले, कीबोर्ड, प्रिंटर, बाहरी मेमोरी, कंप्यूटर को शुरू करने और रोकने के लिए प्रोग्राम और टेस्टिंग डिवाइसेज को नियंत्रित करने के लिए प्रोग्राम होते हैं।
स्थायी या फ्लैश मेमोरी की सबसे महत्वपूर्ण चिप BIOS मॉड्यूल है। BIOS (बेसिक इनपुट / आउटपुट सिस्टम - बेसिक इनपुट-आउटपुट सिस्टम) - इसके लिए डिज़ाइन किए गए कार्यक्रमों का एक सेट:
§ कंप्यूटर की शक्ति चालू करने के बाद उपकरणों का स्वचालित परीक्षण;
§ ऑपरेटिंग सिस्टम को रैम में लोड करना।
BIOS की भूमिका दुगनी है: एक ओर, यह हार्डवेयर (हार्डवेयर) का एक अभिन्न अंग है, और दूसरी ओर, यह किसी भी ऑपरेटिंग सिस्टम (सॉफ्टवेयर) का एक महत्वपूर्ण मॉड्यूल है।
CMOS RAM कम गति और बैटरी से न्यूनतम बिजली की खपत वाली मेमोरी है। इसका उपयोग कंप्यूटर हार्डवेयर के कॉन्फ़िगरेशन और संरचना के साथ-साथ इसके ऑपरेटिंग मोड के बारे में जानकारी संग्रहीत करने के लिए किया जाता है। CMOS सामग्री को BIOS में स्थित एक विशेष सेटअप प्रोग्राम द्वारा बदला जाता है (अंग्रेजी सेट-अप - सेट करने के लिए, "सेटअप" पढ़ा जाता है)।
वीडियो मेमोरी का उपयोग ग्राफिक जानकारी को स्टोर करने के लिए किया जाता है। वीडियो मेमोरी (वीआरएएम) एक प्रकार की रैम है जो एन्कोडेड इमेज को स्टोर करती है। इस मेमोरी को इस तरह से व्यवस्थित किया जाता है कि इसकी सामग्री एक साथ दो उपकरणों के लिए उपलब्ध हो - प्रोसेसर और डिस्प्ले। इसलिए, स्क्रीन पर छवि उसी समय बदलती है जब मेमोरी में वीडियो डेटा अपडेट किया जाता है।
बाहरी मेमोरी (ओवीसी) को प्रोग्राम और डेटा के दीर्घकालिक भंडारण के लिए डिज़ाइन किया गया है, और इसकी सामग्री की अखंडता इस बात पर निर्भर नहीं करती है कि कंप्यूटर चालू है या बंद है। रैम के विपरीत, बाहरी मेमोरी का प्रोसेसर से कोई सीधा संबंध नहीं होता है। कंप्यूटर की बाहरी मेमोरी में शामिल हैं:
§ हार्ड डिस्क ड्राइव;
§ फ्लॉपी डिस्क ड्राइव;
§ सीडी-रोम ड्राइव;
§ मैग्नेटो-ऑप्टिकल कॉम्पैक्ट डिस्क पर ड्राइव;
§ चुंबकीय टेप ड्राइव (स्ट्रीमर), आदि।
फ्लॉपी डिस्क छोटी मात्रा में जानकारी संग्रहीत करने के लिए एक उपकरण है, जो एक सुरक्षात्मक खोल में एक लचीली प्लास्टिक डिस्क है। डेटा को एक कंप्यूटर से दूसरे कंप्यूटर में स्थानांतरित करने और सॉफ्टवेयर वितरित करने के लिए उपयोग किया जाता है। डिस्केट में एक गोल पॉलिमरिक सब्सट्रेट होता है जो चुंबकीय ऑक्साइड के साथ दोनों तरफ लेपित होता है और एक प्लास्टिक बैग में रखा जाता है, जिसकी आंतरिक सतह पर एक सफाई कोटिंग लगाई जाती है। पैकेज में दोनों तरफ रेडियल स्लॉट हैं जिसके माध्यम से ड्राइव के रीड / राइट हेड डिस्क तक पहुंचते हैं।
चुंबकीय माध्यम पर बाइनरी जानकारी रिकॉर्ड करने की विधि को चुंबकीय एन्कोडिंग कहा जाता है। यह इस तथ्य में समाहित है कि माध्यम में चुंबकीय डोमेन अपने उत्तरी और दक्षिणी ध्रुवों के साथ लागू चुंबकीय क्षेत्र की दिशा में पटरियों के साथ पंक्तिबद्ध होते हैं। आमतौर पर एक-से-एक पत्राचार द्विआधारी जानकारी और चुंबकीय डोमेन के उन्मुखीकरण के बीच स्थापित किया जाता है। सूचना संकेंद्रित पटरियों (पटरियों) में दर्ज की जाती है, जिन्हें सेक्टरों में विभाजित किया जाता है। ट्रैक और सेक्टर की संख्या फ्लॉपी डिस्क के प्रकार और प्रारूप पर निर्भर करती है। सेक्टर न्यूनतम जानकारी संग्रहीत करता है जिसे डिस्क पर लिखा जा सकता है या पढ़ा जा सकता है। सेक्टर क्षमता 512 बाइट्स पर स्थिर है।
एक फ्लॉपी डिस्क 360 किलोबाइट से लेकर 2.88 मेगाबाइट तक की जानकारी स्टोर कर सकती है। वर्तमान में, निम्नलिखित विशेषताओं के साथ सबसे व्यापक फ्लॉपी डिस्क हैं: व्यास 3.5 इंच (89 मिमी), क्षमता 1.44 एमबी, पटरियों की संख्या - 80, पटरियों पर सेक्टरों की संख्या - 18।
एक फ़्लॉपी डिस्क को फ़्लॉपी-डिस्क ड्राइव में डाला जाता है, इसमें स्वचालित रूप से तय किया जाता है, जिसके बाद ड्राइव तंत्र 360 मिनट -1 की घूर्णी गति तक घूमता है। फ्लॉपी डिस्क स्वयं ड्राइव में घूमती है, चुंबकीय शीर्ष स्थिर रहते हैं। डिस्केट तभी घूमता है जब इसे एक्सेस किया जाता है। ड्राइव को फ्लॉपी डिस्क कंट्रोलर के माध्यम से प्रोसेसर से जोड़ा जाता है।
यदि फ़्लॉपी डिस्क कंप्यूटरों के बीच डेटा स्थानांतरित करने का एक साधन है, तो हार्ड डिस्क कंप्यूटर का सूचना गोदाम है। एक हार्ड डिस्क ड्राइव (HDD - हार्ड डिस्क ड्राइव), या एक हार्ड डिस्क ड्राइव, सबसे विशाल द्रव्यमान भंडारण उपकरण है जिसमें सूचना वाहक गोल एल्यूमीनियम प्लेट - प्लेटर होते हैं, जिनमें से दोनों सतह चुंबकीय सामग्री की एक परत से ढकी होती हैं। सूचना के स्थायी भंडारण के लिए उपयोग किया जाता है - कार्यक्रम और डेटा।
चावल। 1. हटाए गए कवर के साथ हार्ड ड्राइव।
एक फ्लॉपी डिस्क की तरह, प्लेटर्स की कार्यशील सतहों को सर्कुलर कंसेंट्रिक ट्रैक्स में विभाजित किया जाता है, और ट्रैक्स को सेक्टरों में विभाजित किया जाता है। पढ़ने/लिखने के शीर्ष, उनके वाहक संरचना और डिस्क के साथ, एक भली भांति बंद करके सील किए गए बाड़े में संलग्न होते हैं जिसे डेटा मॉड्यूल कहा जाता है। जब ड्राइव पर डेटा मॉड्यूल स्थापित किया जाता है, तो यह स्वचालित रूप से उस सिस्टम से जुड़ जाता है जो स्वच्छ, ठंडी हवा की आपूर्ति करता है।
प्लेटर की सतह चुंबकीय रूप से केवल 1.1 माइक्रोन की मोटाई के साथ लेपित होती है, साथ ही फ्लाई पर कम करने और उठाने पर सिर को नुकसान से बचाने के लिए स्नेहक की एक परत होती है। जब थाली घूमती है, तो उसके ऊपर एक हवा की परत बन जाती है, जो सिर को डिस्क की सतह से 0.5 माइक्रोन की ऊंचाई पर लटकने के लिए एक एयर कुशन प्रदान करती है।
विनचेस्टर ड्राइव में बहुत बड़ी क्षमता होती है: सैकड़ों मेगाबाइट से लेकर दसियों जीबी या सैकड़ों जीबी तक। आधुनिक मॉडलों में, स्पिंडल रोटेशन की गति 5600 - 7200 आरपीएम तक पहुंच जाती है, औसत डेटा पुनर्प्राप्ति समय 10 एमएस है, अधिकतम डेटा ट्रांसफर दर 40 एमबी / एस तक है। फ्लॉपी डिस्क के विपरीत, हार्ड ड्राइव लगातार घूमती रहती है। विनचेस्टर ड्राइव हार्ड डिस्क नियंत्रक के माध्यम से प्रोसेसर से जुड़ा है। सभी आधुनिक ड्राइव एक अंतर्निहित कैश (64 केबी या अधिक) से लैस हैं, जो उनके प्रदर्शन को काफी बढ़ाता है।
चावल। 2. कॉम्पैक्ट डिस्क ड्राइव।
सीडी-रोम में एक पारदर्शी बहुलक आधार होता है जिसका व्यास 12 सेमी और मोटाई 1.2 मिमी होती है। एक तरफ एक पतली एल्यूमीनियम परत के साथ कवर किया गया है, जो वार्निश की एक परत द्वारा क्षति से सुरक्षित है। बाइनरी जानकारी को गड्ढों (गड्ढों) और आधार परत (भूमि) के अनुक्रमिक विकल्प द्वारा दर्शाया जाता है। डिस्क की त्रिज्या के साथ एक इंच (2.54 सेमी) में जानकारी के साथ 16 हजार ट्रैक हैं। तुलना के लिए, फ्लॉपी डिस्क की त्रिज्या के साथ प्रति इंच केवल 96 ट्रैक होते हैं। सीडी क्षमता 780 एमबी तक। जानकारी कारखाने में डिस्क पर दर्ज की जाती है और इसे बदला नहीं जा सकता है।
सीडी-रोम के लाभ:
§ छोटे भौतिक आयामों के साथ, सीडी-रोम में उच्च सूचना क्षमता होती है, जो उन्हें संदर्भ प्रणालियों और शैक्षिक परिसरों में समृद्ध उदाहरण सामग्री के साथ उपयोग करने की अनुमति देती है; एक सीडी, एक फ्लॉपी डिस्क के आकार के बारे में, सूचना की मात्रा के मामले में लगभग 500 ऐसी फ्लॉपी डिस्क के बराबर होती है।
§ एक सीडी से जानकारी पढ़ना एक उच्च गति पर होता है, जो हार्ड ड्राइव की गति के बराबर होता है।
§ सीडी काम करने के लिए सरल और सुविधाजनक हैं, व्यावहारिक रूप से खराब नहीं होती हैं।
§ सीडी वायरस से संक्रमित नहीं हो सकती हैं।
§ आप किसी सीडी-रोम पर गलती से जानकारी मिटा नहीं सकते।
§ डाटा स्टोरेज की लागत (प्रति एमबी) कम है।
चुंबकीय डिस्क के विपरीत, कॉम्पैक्ट डिस्क में कई गोलाकार ट्रैक नहीं होते हैं, लेकिन एक सर्पिल होता है, जैसे ग्रामोफोन रिकॉर्ड। इस संबंध में, डिस्क के घूर्णन की कोणीय गति स्थिर नहीं है। यह रेखीय रूप से घटता है क्योंकि रीडिंग हेड डिस्क के केंद्र की ओर बढ़ता है।
सीडी-रोम के साथ काम करने के लिए, आपको एक सीडी-रोम ड्राइव (सीडी-रोम ड्राइव) को अपने कंप्यूटर से कनेक्ट करना होगा, जिसमें सीडी को पारंपरिक प्लेयर की तरह बदला जाता है। CD-ROM ड्राइव को अक्सर CD-ROM प्लेयर या CD-ROM ड्राइव कहा जाता है।
सीडी के जिन हिस्सों पर "0" और "1" अक्षर रिकॉर्ड किए गए हैं, वे सीडी-रोम ड्राइव द्वारा भेजे गए लेजर बीम के परावर्तन में भिन्न हैं। इन अंतरों को फोटोकेल द्वारा कब्जा कर लिया जाता है और कुल सिग्नल को एक और शून्य के इसी क्रम में बदल दिया जाता है। कई सीडी-रोम ड्राइव नियमित ऑडियो सीडी चलाने में सक्षम हैं। यह कंप्यूटर उपयोगकर्ता को पृष्ठभूमि में संगीत सुनने की अनुमति देता है।
650 - 700 एमबी की विशेष सीडी-आर डिस्क पर रिकॉर्डिंग के लिए सीडी-आरडब्ल्यू और 650 - 700 एमबी की क्षमता के साथ बार-बार रिकॉर्डिंग के लिए सीडी-आरडब्ल्यू हैं। समय के साथ, सीडी-रोम को डिजिटल वीडियो डीवीडी ("डीवीडी" पढ़ें) द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है। ये डिस्क नियमित सीडी के आकार के समान हैं, लेकिन 28 जीबी तक डेटा रख सकते हैं, यानी वे वॉल्यूम में सात या अधिक मानक सीडी-रोम को प्रतिस्थापित करते हैं। डीवीडी की क्षमता जल्द ही बढ़कर 48GB हो जाएगी। DVD डिस्क 1, 2 और 4-लेयर में आती है, DVD चलाने के लिए DVD-ROM की आवश्यकता होती है।
मैग्नेटो-ऑप्टिकल कॉम्पैक्ट डिस्क ड्राइवसी डी-एमओ (कॉम्पैक्ट डिस्क-मैग्नेटो ऑप्टिकल)। डिस्कसी डी-एमओ लिखने के लिए पुन: प्रयोज्य हैं, लेकिन वे पारंपरिक सीडी-रोम ड्राइव पर पढ़ने योग्य नहीं हैं। 128 एमबी से 2.6 जीबी तक की क्षमता। रिकॉर्ड करने योग्य सीडी-आर (कॉम्पैक्ट डिस्क रिकॉर्ड करने योग्य) सामान्य सीडी पढ़ने के साथ-साथ विशेष ऑप्टिकल डिस्क पर जानकारी रिकॉर्ड करने में सक्षम है। क्षमता 650 एमबी। WARM (कई बार लिखें और पढ़ें) ड्राइव कई पढ़ने और लिखने के संचालन की अनुमति देता है। ड्राइव WORM (एक बार लिखें, कई बार पढ़ें), आपको एक बार लिखने और कई बार पढ़ने की अनुमति देता है। ZIP और JAZZ 100 एमबी से 2.2 जीबी तक के डिस्क पर ड्राइव करते हैं।
एक टेप स्ट्रीमर बड़ी मात्रा में जानकारी का बैकअप लेने के लिए एक उपकरण है। वाहक के रूप में, 1 - 2 जीबी और अधिक की क्षमता वाले चुंबकीय टेप वाले कैसेट यहां उपयोग किए जाते हैं। स्ट्रीमर्स एक छोटे से कैसेट टेप पर बड़ी मात्रा में जानकारी दर्ज करने की अनुमति देते हैं। स्ट्रीमर में निर्मित हार्डवेयर संपीड़न उपकरण आपको जानकारी लिखने से पहले उसे स्वचालित रूप से संपीड़ित करने और पढ़ने के बाद इसे पुनर्स्थापित करने की अनुमति देते हैं, जिससे संग्रहीत जानकारी की मात्रा बढ़ जाती है। स्ट्रीमर्स का नुकसान उनकी जानकारी लिखने, खोजने और पढ़ने की अपेक्षाकृत कम गति है।
हाल ही में, हटाने योग्य डिस्क ड्राइव का तेजी से उपयोग किया जाता है, जो न केवल संग्रहीत जानकारी की मात्रा में वृद्धि करने की अनुमति देता है, बल्कि कंप्यूटरों के बीच सूचना को स्थानांतरित करने की भी अनुमति देता है। हटाने योग्य डिस्क की मात्रा - सैकड़ों एमबी से कई गीगाबाइट तक।
बुनियादी बाहरी पीसी डिवाइस
कीबोर्ड
कीबोर्ड का उपयोग कंप्यूटर में सूचना दर्ज करने और नियंत्रण संकेत भेजने के लिए किया जाता है। इसमें अल्फ़ान्यूमेरिक कुंजियों का एक मानक सेट और कुछ अतिरिक्त कुंजियाँ - नियंत्रण और कार्य, कर्सर नियंत्रण कुंजियाँ और एक छोटा संख्यात्मक कीपैड होता है। कर्सर मॉनिटर स्क्रीन पर एक हल्का वर्ण है, जो उस स्थिति को दर्शाता है जिस पर कीबोर्ड से दर्ज किया गया अगला वर्ण प्रदर्शित किया जाएगा। कीबोर्ड पर टाइप किए गए सभी अक्षर तुरंत मॉनिटर पर कर्सर की स्थिति में प्रदर्शित होते हैं।
आज सबसे आम 101-कुंजी QWERTY कीबोर्ड ("क्वार्ट" पढ़ें) है, जिसका नाम कीबोर्ड के अल्फ़ान्यूमेरिक भाग की ऊपरी बाईं पंक्ति में स्थित कुंजियों के नाम पर रखा गया है। इस कीबोर्ड में ऊपरी किनारे पर 12 फ़ंक्शन कुंजियाँ हैं। फंक्शन की को दबाने से न केवल एक कैरेक्टर कंप्यूटर पर भेजा जाता है, बल्कि कैरेक्टर का एक पूरा सेट होता है। फ़ंक्शन कुंजियों को उपयोगकर्ता द्वारा प्रोग्राम किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, कई कार्यक्रमों में, F1 कुंजी का उपयोग सहायता (संकेत) प्राप्त करने के लिए किया जाता है, और F10 कुंजी प्रोग्राम से बाहर निकलने के लिए उपयोग की जाती है।
नियंत्रण कुंजियों में निम्नलिखित कार्य होते हैं:
§ दर्ज करें - कुंजी दर्ज करें;
§ Esc (एस्केप - एग्जिट) किसी भी क्रिया को रद्द करने, प्रोग्राम से बाहर निकलने, मेनू से आदि की कुंजी;
§ Ctrl और Alt - इन कुंजियों का कोई स्वतंत्र अर्थ नहीं है, लेकिन जब अन्य नियंत्रण कुंजियों के साथ दबाया जाता है, तो वे अपनी क्रिया बदल देते हैं;
§ शिफ्ट (केस) - चाबियों के मामले में बदलाव प्रदान करता है (ऊपरी से निचला और इसके विपरीत);
§ सम्मिलित करें - सम्मिलन मोड के बीच स्विच (नए वर्ण पहले से टाइप किए गए लोगों के बीच में दर्ज किए जाते हैं, उन्हें अलग करते हैं) और प्रतिस्थापन (पुराने वर्णों को नए के साथ बदल दिया जाता है);
§ हटाएं - चरित्र को कर्सर की स्थिति से हटाता है;
§ बैक स्पेस या - कर्सर के सामने के कैरेक्टर को हटाता है;
§ होम एंड एंड - कर्सर को क्रमशः लाइन की पहली और आखिरी स्थिति में ले जाएं;
§ पृष्ठ ऊपर और पृष्ठ नीचे - पाठ के माध्यम से क्रमशः एक पृष्ठ (एक स्क्रीन) आगे और पीछे गति प्रदान करें;
§ टैब - टैब कुंजी कर्सर को दाईं ओर कई स्थितियों में एक साथ अगले टैब स्टॉप पर ले जाती है;
§ कैप्स लॉक - अपर केस को लॉक करता है, आपको लोअरकेस के बजाय अपरकेस अक्षरों को दर्ज करने की अनुमति देता है;
§ प्रिंट स्क्रीन - वर्तमान में स्क्रीन पर दिखाई देने वाली जानकारी की छपाई प्रदान करता है।
बिना नाम वाली लंबी बॉटम की का उपयोग रिक्त स्थान में प्रवेश करने के लिए किया जाता है।
छोटे संख्यात्मक कीपैड का उपयोग दो मोड में किया जाता है - संख्या प्रविष्टि और कर्सर नियंत्रण। इन मोड्स के बीच स्विचिंग Num Lock key द्वारा की जाती है।
कीबोर्ड में एक अंतर्निहित माइक्रोकंट्रोलर (स्थानीय नियंत्रण इकाई) होता है जो निम्नलिखित कार्य करता है:
§ क्रमिक रूप से कुंजी से पूछताछ करता है, इनपुट सिग्नल को पढ़ता है और कुंजी का बाइनरी स्कैन-कोड उत्पन्न करता है;
§ कीबोर्ड की संकेतक रोशनी को नियंत्रित करता है;
§ खराबी का आंतरिक निदान करता है;
§ के माध्यम से केंद्रीय प्रोसेसर के साथ बातचीत करता है आई / ओ पोर्टकीबोर्ड।
कीबोर्ड में एक अंतर्निर्मित बफर होता है - छोटी इंटरमीडिएट मेमोरी, जहां दर्ज किए गए वर्ण रखे जाते हैं। बफर अतिप्रवाह के मामले में, कुंजी दबाने के साथ एक बीप होगी - इसका मतलब है कि चरित्र दर्ज नहीं किया गया है (अस्वीकार)। कीबोर्ड का संचालन BIOS में विशेष प्रोग्राम "वायर्ड" द्वारा समर्थित है, साथ ही कीबोर्ड ड्राइवर, जो रूसी अक्षरों को दर्ज करने, कीबोर्ड की गति को नियंत्रित करने आदि की क्षमता प्रदान करता है।
कंप्यूटर वीडियो सिस्टम
एक कंप्यूटर वीडियो सिस्टम में तीन घटक होते हैं:
§ एक मॉनिटर (जिसे डिस्प्ले भी कहा जाता है);
§ विडियो अडाप्टर;
§ सॉफ्टवेयर (वीडियो सिस्टम ड्राइवर)।
वीडियो एडेप्टर किरणों की चमक को नियंत्रित करने के लिए मॉनिटर सिग्नल भेजता है और क्षैतिज और लंबवत स्कैन के लिए सिंक सिग्नल भेजता है। मॉनिटर इन संकेतों को विजुअल इमेज में बदल देता है। और सॉफ्टवेयर वीडियो छवियों को संसाधित करता है, संकेतों की कोडिंग और डिकोडिंग करता है, परिवर्तनों का समन्वय करता है, छवि संपीड़न आदि करता है।
मॉनिटर सूचना के दृश्य प्रदर्शन के लिए एक उपकरण है (पाठ, टेबल, आंकड़े, चित्र, आदि के रूप में)। अधिकांश मॉनीटर कैथोड-रे ट्यूब (सीआरटी) के आधार पर डिज़ाइन किए गए हैं, और उनके संचालन का सिद्धांत एक टेलीविजन के संचालन के सिद्धांत के समान है। मॉनिटर अल्फ़ान्यूमेरिक और ग्राफिक, मोनोक्रोम और रंग हैं। आधुनिक कंप्यूटर आमतौर पर रंगीन ग्राफिक्स मॉनिटर से लैस होते हैं।
मुख्य प्रदर्शन तत्व कैथोड-रे ट्यूब है। इसका अग्रभाग, दर्शक की ओर, अंदर से फॉस्फोर से ढका होता है - एक विशेष पदार्थ जो तेज इलेक्ट्रॉनों के टकराने पर प्रकाश उत्सर्जित करने में सक्षम होता है। फॉस्फोर को तीन प्राथमिक रंगों - लाल, हरा और नीला में डॉट्स के सेट के रूप में लगाया जाता है। इन रंगों को मूल कहा जाता है, क्योंकि उनके संयोजन (विभिन्न अनुपातों में) स्पेक्ट्रम के किसी भी रंग का प्रतिनिधित्व कर सकते हैं। फॉस्फोर डॉट्स के सेट त्रिकोणीय त्रिभुजों में व्यवस्थित होते हैं। त्रय एक पिक्सेल बनाता है - एक बिंदु जिससे एक छवि बनती है (अंग्रेजी पिक्सेल - चित्र तत्व)। पिक्सल के केंद्रों के बीच की दूरी को मॉनिटर डॉट पिच कहा जाता है। यह दूरी छवि की स्पष्टता को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करती है। कदम जितना छोटा होगा, परिभाषा उतनी ही अधिक होगी। आमतौर पर, रंग मॉनिटर में, पिच 0.24 मिमी होती है। इस कदम के साथ, मानव आंख त्रय के बिंदुओं को "जटिल" रंग के एक बिंदु के रूप में मानती है।
ट्यूब के विपरीत दिशा में तीन (प्राथमिक रंगों की संख्या के अनुसार) इलेक्ट्रॉन बंदूकें होती हैं। सभी तीन बंदूकें एक ही पिक्सेल पर "लक्षित" हैं, लेकिन उनमें से प्रत्येक "अपने" फॉस्फोर बिंदु की ओर इलेक्ट्रॉनों की एक धारा का उत्सर्जन करती है। इलेक्ट्रॉनों को बिना किसी बाधा के स्क्रीन तक पहुंचने के लिए, ट्यूब से हवा को पंप किया जाता है, और बंदूकें और स्क्रीन के बीच एक उच्च विद्युत वोल्टेज बनाया जाता है, जो इलेक्ट्रॉनों को तेज करता है।
इलेक्ट्रॉनों के मार्ग में स्क्रीन के सामने एक मुखौटा रखा जाता है - एक पतली धातु की प्लेट जिसमें फॉस्फोर के बिंदुओं के विपरीत बड़ी संख्या में छेद होते हैं। मुखौटा यह सुनिश्चित करता है कि इलेक्ट्रॉन बीम संबंधित रंग के फॉस्फोर के केवल बिंदुओं को हिट करें। बंदूकों के इलेक्ट्रॉन करंट का मान और, परिणामस्वरूप, पिक्सल की चमक की चमक, वीडियो एडेप्टर से आने वाले सिग्नल द्वारा नियंत्रित होती है।
चावल। 3. स्क्रीन के आर-पार इलेक्ट्रॉन बीम का प्रवाह।
फ्लास्क के उस हिस्से पर जहां इलेक्ट्रॉन बंदूकें स्थित हैं, एक मॉनिटर विक्षेपण प्रणाली लगाई जाती है, जो इलेक्ट्रॉन बीम को बारी-बारी से ऊपर से नीचे तक सभी पिक्सल लाइन के माध्यम से चलाती है, फिर शीर्ष रेखा की शुरुआत में वापस आती है, आदि।
प्रति सेकंड प्रदर्शित लाइनों की संख्या को लाइन फ़्रीक्वेंसी कहा जाता है। और जिस आवृत्ति के साथ छवि फ्रेम बदलते हैं उसे फ्रेम दर कहा जाता है। उत्तरार्द्ध 60 हर्ट्ज से कम नहीं होना चाहिए, अन्यथा छवि झिलमिलाहट करेगी।
पारंपरिक सीआरटी मॉनिटर के अलावा, फ्लैट-पैनल लिक्विड क्रिस्टल (एलसीडी) मॉनिटर का तेजी से उपयोग किया जा रहा है। लिक्विड क्रिस्टल कुछ कार्बनिक पदार्थों की एक विशेष अवस्था होती है जिसमें उनमें तरलता होती है और क्रिस्टलीय के समान स्थानिक संरचनाएं बनाने का गुण होता है। लिक्विड क्रिस्टल विद्युत वोल्टेज के प्रभाव में अपनी संरचना और प्रकाश-ऑप्टिकल गुणों को बदल सकते हैं। एक विद्युत क्षेत्र की मदद से क्रिस्टल समूहों के अभिविन्यास को बदलकर और एक तरल क्रिस्टल समाधान में पेश किए गए पदार्थों का उपयोग करके जो विद्युत क्षेत्र के प्रभाव में प्रकाश उत्सर्जित कर सकते हैं, उच्च गुणवत्ता वाली छवियां बनाना संभव है जो 15 मिलियन से अधिक संचारित करते हैं रंग रंग।
अधिकांश एलसीडी मॉनिटर दो ग्लास प्लेटों के बीच लिक्विड क्रिस्टल की एक पतली फिल्म का उपयोग करते हैं। आरोपों को तथाकथित निष्क्रिय मैट्रिक्स के माध्यम से प्रेषित किया जाता है - अदृश्य धागों का एक नेटवर्क, क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर, थ्रेड्स के चौराहे पर छवि का एक बिंदु बनाता है (इस तथ्य के कारण कुछ धुंधला हो जाता है कि चार्ज तरल के पड़ोसी क्षेत्रों में प्रवेश करते हैं) )
सक्रिय मैट्रिसेस फिलामेंट्स के बजाय एक पारदर्शी ट्रांजिस्टर स्क्रीन का उपयोग करते हैं और एक उज्ज्वल, वस्तुतः विरूपण-मुक्त छवि प्रदान करते हैं। उसी समय, पैनल को 308160 (642x480) स्वतंत्र कोशिकाओं में विभाजित किया जाता है, जिनमें से प्रत्येक में चार भाग होते हैं (तीन प्राथमिक रंगों और एक बैकअप के लिए)। इस प्रकार, स्क्रीन में लगभग 1.25 मिलियन अंक हैं, जिनमें से प्रत्येक अपने स्वयं के ट्रांजिस्टर द्वारा संचालित होता है।
कॉम्पैक्टनेस के मामले में ऐसे मॉनिटर बेजोड़ हैं। वे सीआरटी मॉनिटर की तुलना में 2-3 गुना कम जगह लेते हैं और उतने ही हल्के होते हैं; बहुत कम बिजली की खपत करते हैं और मानव स्वास्थ्य को प्रभावित करने वाली विद्युत चुम्बकीय तरंगों का उत्सर्जन नहीं करते हैं।
एक प्रकार का मॉनिटर एक टच स्क्रीन है। यहां, संवेदनशील स्क्रीन पर एक निश्चित स्थान को अपनी उंगली से स्पर्श करके कंप्यूटर के साथ संचार किया जाता है। यह मॉनिटर स्क्रीन पर दिखाए गए मेनू से वांछित मोड का चयन करता है। एक मेनू मॉनिटर स्क्रीन पर प्रदर्शित विभिन्न कंप्यूटर ऑपरेशन विकल्पों की एक सूची है, जिसके अनुसार आप एक विशिष्ट विकल्प बना सकते हैं। ऑपरेटरों और डिस्पैचर्स के वर्कस्टेशन टच स्क्रीन से लैस हैं, उनका उपयोग सूचना और संदर्भ प्रणाली आदि में किया जाता है।
वीडियो एडेप्टर एक इलेक्ट्रॉनिक बोर्ड है जो वीडियो डेटा (टेक्स्ट और ग्राफिक्स) को प्रोसेस करता है और डिस्प्ले को नियंत्रित करता है। वीडियो मेमोरी, I / O रजिस्टर और एक BIOS मॉड्यूल शामिल है। डिस्प्ले बीम ब्राइटनेस कंट्रोल सिग्नल और इमेज स्कैन सिग्नल भेजता है। आज सबसे आम वीडियो एडेप्टर एसवीजीए (सुपर वीडियो ग्राफिक्स एरे) एडेप्टर है, जो डिस्प्ले स्क्रीन पर 256 रंगों में 1280x1024 पिक्सल और 16-32 मिलियन रंगों में 1024x768 पिक्सल प्रदर्शित कर सकता है।
पारंपरिक वीडियो एडेप्टर के साथ-साथ जटिल ग्राफिक्स और वीडियो का उपयोग करने वाले अनुप्रयोगों की संख्या में वृद्धि के साथ, विभिन्न प्रकार के कंप्यूटर वीडियो सिग्नल प्रोसेसिंग उपकरणों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है:
§ ग्राफिक्स एक्सेलेरेटर (त्वरक) विशेष ग्राफिक्स कोप्रोसेसर हैं जो वीडियो सिस्टम की दक्षता को बढ़ाते हैं। उनका उपयोग केंद्रीय प्रोसेसर को वीडियो डेटा के साथ बड़ी मात्रा में संचालन से मुक्त करता है, क्योंकि त्वरक स्वतंत्र रूप से गणना करते हैं कि स्क्रीन पर कौन से पिक्सेल प्रदर्शित करने हैं और उनके रंग क्या हैं।
§ फ़्रेम ग्रैबर्स जो आपको कंप्यूटर स्क्रीन पर वीसीआर, कैमरा, लेजर प्लेयर आदि से वीडियो सिग्नल प्रदर्शित करने की अनुमति देते हैं, ताकि मेमोरी में वांछित फ्रेम को कैप्चर किया जा सके और बाद में इसे एक फ़ाइल के रूप में सहेजा जा सके।
§ टीवी ट्यूनर वीडियो कार्ड होते हैं जो कंप्यूटर को टीवी में बदल देते हैं। टीवी ट्यूनर आपको किसी भी वांछित टीवी प्रोग्राम का चयन करने और एक स्केलेबल विंडो में स्क्रीन पर प्रदर्शित करने की अनुमति देता है। इस तरह, ऑपरेशन को बाधित किए बिना ट्रांसमिशन की प्रगति की निगरानी की जा सकती है।
एक ऑडियो एडेप्टर (साउंड ब्लास्टर या साउंड कार्ड) एक विशेष इलेक्ट्रॉनिक कार्ड है जो आपको माइक्रोफ़ोन, हेडफ़ोन, स्पीकर, अंतर्निर्मित सिंथेसाइज़र और अन्य उपकरणों का उपयोग करके ध्वनि रिकॉर्ड करने, इसे वापस चलाने और सॉफ़्टवेयर में बनाने की अनुमति देता है। ऑडियो एडेप्टर में दो सूचना कन्वर्टर्स होते हैं:
§ एनालॉग-डिजिटल, जो निरंतर, यानी एनालॉग, ऑडियो सिग्नल (भाषण, संगीत, शोर) को डिजिटल बाइनरी कोड में परिवर्तित करता है और इसे चुंबकीय माध्यम पर रिकॉर्ड करता है;
§ डिजिटल-से-एनालॉग, जो डिजिटल रूप से संग्रहीत ध्वनि को एनालॉग सिग्नल में परिवर्तित करता है, जिसे बाद में स्पीकर सिस्टम, ध्वनि सिंथेसाइज़र या हेडफ़ोन का उपयोग करके पुन: प्रस्तुत किया जाता है।
पेशेवर साउंड कार्ड जटिल ध्वनि प्रसंस्करण करने की अनुमति देते हैं, स्टीरियो ध्वनि प्रदान करते हैं, इसमें विभिन्न संगीत वाद्ययंत्रों की सैकड़ों ध्वनियों के साथ अपना स्वयं का ROM होता है।
ध्वनि फ़ाइलें आमतौर पर बहुत बड़ी होती हैं। तो, स्टीरियो साउंड वाली तीन मिनट की ऑडियो फ़ाइल में लगभग 30 एमबी मेमोरी लगती है। इसलिए, साउंड ब्लास्टर कार्ड अपनी मुख्य कार्यक्षमता के अलावा स्वचालित फ़ाइल संपीड़न प्रदान करते हैं।
साउंड कार्ड के आवेदन का क्षेत्र कंप्यूटर गेम, शैक्षिक सॉफ्टवेयर सिस्टम, विज्ञापन प्रस्तुतियाँ, कंप्यूटर के बीच "वॉयस मेल", कंप्यूटर उपकरण में होने वाली विभिन्न प्रक्रियाओं का साउंडट्रैक है, जैसे, उदाहरण के लिए, एक प्रिंटर में कागज की कमी, आदि।
मोडम
एक मॉडेम टेलीफोन लाइनों पर लंबी दूरी पर कंप्यूटर डेटा संचारित करने के लिए एक उपकरण है। कंप्यूटर द्वारा उत्पन्न डिजिटल संकेतों को सीधे टेलीफोन नेटवर्क पर प्रेषित नहीं किया जा सकता है क्योंकि यह मानव भाषण - निरंतर ऑडियो-आवृत्ति संकेतों को ले जाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। मॉडेम कंप्यूटर से डिजिटल सिग्नल को ऑडियो रेंज की आवृत्ति के प्रत्यावर्ती धारा में परिवर्तित करता है - इस प्रक्रिया को मॉड्यूलेशन कहा जाता है, साथ ही उलटा रूपांतरण, जिसे डिमोड्यूलेशन कहा जाता है। इसलिए डिवाइस का नाम: मॉडेम - न्यूनाधिक / डिमोडुलेटर।
संचार के लिए, एक मॉडेम दूसरे को फोन नंबर से कॉल करता है, और वह कॉल का उत्तर देता है। फिर मोडेम एक दूसरे को संकेत भेजते हैं, उन दोनों के लिए उपयुक्त संचार मोड पर सहमत होते हैं। ट्रांसमिटिंग मॉडम तब मॉड्युलेटेड डेटा को सहमत दर (बिट्स प्रति सेकेंड) और फॉर्मेट में भेजना शुरू कर देता है। दूसरे छोर पर मॉडेम प्राप्त जानकारी को डिजिटल रूप में परिवर्तित करता है और इसे अपने कंप्यूटर तक पहुंचाता है। संचार सत्र समाप्त करने के बाद, मॉडेम को लाइन से काट दिया जाता है।
मॉडेम को विशेष स्विचिंग सॉफ्टवेयर का उपयोग करके नियंत्रित किया जाता है। मोडेम बाहरी हो सकता है, एक अलग उपकरण के रूप में बनाया जा सकता है, और आंतरिक, जो कंप्यूटर के अंदर स्थापित एक इलेक्ट्रॉनिक बोर्ड है। लगभग सभी मोडेम फ़ैक्स फ़ंक्शन का भी समर्थन करते हैं।
फैक्स टेलीफोन नेटवर्क पर छवियों को फैक्स करने के लिए एक उपकरण है। "फ़ैक्स" नाम "प्रतिलिपि" शब्द से आया है (अव्य। Fac simile - ऐसा कुछ करें), जिसका अर्थ है मुद्रण के माध्यम से ग्राफिक मूल (हस्ताक्षर, दस्तावेज़, आदि) का सटीक पुनरुत्पादन। एक मॉडेम जो फ़ैक्स के रूप में डेटा भेज और प्राप्त कर सकता है उसे फ़ैक्स मॉडेम कहा जाता है।
बाजुओं
मैनिपुलेटर्स (माउस, जॉयस्टिक, आदि) विशेष उपकरण हैं जिनका उपयोग कर्सर को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। माउस एक छोटे से बॉक्स की तरह दिखता है जो आपके हाथ की हथेली में पूरी तरह से फिट हो जाता है। माउस एक विशेष ब्लॉक - एडॉप्टर के माध्यम से केबल के साथ कंप्यूटर से जुड़ा होता है, और इसके आंदोलनों को डिस्प्ले स्क्रीन पर कर्सर के संबंधित आंदोलनों में परिवर्तित किया जाता है। डिवाइस के शीर्ष पर नियंत्रण बटन होते हैं (आमतौर पर उनमें से तीन होते हैं) जो आपको आंदोलन की शुरुआत और अंत सेट करने, मेनू का चयन करने आदि की अनुमति देते हैं।
जॉयस्टिक आमतौर पर एक पेन-रॉड होता है, जिसके विक्षेपण से मॉनिटर स्क्रीन पर संबंधित दिशा में कर्सर की गति होती है। इसका उपयोग अक्सर कंप्यूटर गेम में किया जाता है। कुछ मॉडलों में जॉयस्टिक में एक प्रेशर सेंसर लगा होता है। इस मामले में, उपयोगकर्ता जितना जोर से हैंडल को दबाता है, कर्सर उतनी ही तेजी से डिस्प्ले स्क्रीन पर जाता है।
एक ट्रैकबॉल एक छोटा बॉक्स होता है जिसमें मामले के शीर्ष में एक गेंद लगी होती है। उपयोगकर्ता गेंद को हाथ से घुमाता है और उसके अनुसार कर्सर को घुमाता है। माउस के विपरीत, ट्रैकबॉल को कंप्यूटर के चारों ओर खाली जगह की आवश्यकता नहीं होती है, इसे कार बॉडी में बनाया जा सकता है।
डिजिटाइज़र तैयार छवियों (चित्र, मानचित्र) को डिजिटल रूप में परिवर्तित करने के लिए एक उपकरण है। यह एक फ्लैट पैनल है - टेबल पर स्थित एक टैबलेट, और एक विशेष उपकरण - एक पेन, जिसके साथ टैबलेट पर स्थिति का संकेत मिलता है। जब आप पेन को टैबलेट पर घुमाते हैं, तो इसके निर्देशांक निकट दूरी वाले बिंदुओं पर तय होते हैं, जो तब कंप्यूटर में माप की आवश्यक इकाइयों में परिवर्तित हो जाते हैं।
प्रिंटर
प्रिंटर (मुद्रण उपकरण) कंप्यूटर आउटपुट डिवाइस हैं जो सूचना ASCII कोड को उनके संबंधित ग्राफिक प्रतीकों (अक्षर, संख्या, संकेत, आदि) में परिवर्तित करते हैं और इन प्रतीकों को कागज पर ठीक करते हैं। प्रिंटर VU PC का सबसे विकसित समूह है, जिसकी संख्या 1000 विभिन्न संशोधनों तक है। प्रिंटर विभिन्न तरीकों से आपस में भिन्न होते हैं:
§ वर्णिकता (काले और सफेद और रंग);
§ प्रतीकों को बनाने का तरीका (साइन-प्रिंटिंग और साइन-सिंथेसाइजिंग);
§ ऑपरेटिंग सिद्धांत (मैट्रिक्स, थर्मल, इंकजेट, लेजर);
§ मुद्रण विधियों (टक्कर, अस्थिर) और रेखा निर्माण (अनुक्रमिक, समानांतर);
§ कैरिज चौड़ाई (चौड़ी (375 - 450 मिमी) और संकीर्ण (250 मिमी) कैरिज के साथ);
§ मुद्रित लाइन की लंबाई (80 और 132 - 136 वर्ण);
§ चरित्र सेट (पूर्ण ASCII वर्ण सेट तक);
§ प्रिंट गति;
§ रिज़ॉल्यूशन, माप की सबसे सामान्य इकाई डीपीआई (डॉट्स प्रति इंच) है - डॉट्स प्रति इंच की संख्या।
कई समूहों के भीतर, कई प्रकार के प्रिंटर को प्रतिष्ठित किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, पीसी में व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले मैट्रिक्स साइन-सिंथेसाइजिंग प्रिंटर हो सकते हैं: शॉक, थर्मोग्राफिक, इलेक्ट्रोग्राफिक, इलेक्ट्रोस्टैटिक, मैग्नेटोग्राफिक, आदि ...
प्रिंटर के लिए मुद्रण वर्ण-दर-वर्ण, पंक्ति-दर-पंक्ति, पृष्ठ-दर-पृष्ठ हो सकता है। प्रिंट गति 10-300 वर्ण/सेक (शॉक प्रिंटर) से 500-1000 वर्ण/सेकेंड और यहां तक कि कई दसियों (20 तक) पृष्ठों प्रति मिनट (शॉकलेस लेजर प्रिंटर) तक भिन्न होती है; संकल्प - 3 - 5 डॉट्स प्रति मिलीमीटर से 30 - 40 डॉट्स प्रति मिलीमीटर (लेजर प्रिंटर)।
कई प्रिंटर ग्राफिक जानकारी के कुशल प्रदर्शन की अनुमति देते हैं (छद्म ग्राफिक प्रतीकों का उपयोग करके); सेवा मुद्रण मोड; हैवीवेट, डबल-वाइड, रेखांकित, सुपरस्क्रिप्ट, सबस्क्रिप्ट, हाइलाइट किया गया प्रिंट (प्रत्येक वर्ण को दो बार प्रिंट करता है), टू-पास प्रिंट (एक वर्ण को दूसरी बार प्रिंट करता है), और बहुरंगा (100 अलग-अलग रंगों और रंगों तक) ...
डॉट मैट्रिक्स प्रिंटर में डॉट्स से एक इमेज बनती है। डॉट मैट्रिक्स प्रिंटर दो मोड में काम कर सकते हैं - टेक्स्ट और ग्राफिक। टेक्स्ट मोड में, कैरेक्टर कोड प्रिंटर के कैरेक्टर जेनरेटर से चुने गए कैरेक्टर आउटलाइन के साथ प्रिंट करने के लिए प्रिंटर पर भेजे जाते हैं। ग्राफिक्स मोड में, प्रिंटर को कोड भेजे जाते हैं जो छवि बिंदुओं के अनुक्रम और स्थान को निर्धारित करते हैं।
सुई (इम्पैक्ट) डॉट मैट्रिक्स प्रिंटर में, डॉट्स पतली सुइयों से मुद्रित होते हैं जो स्याही रिबन के माध्यम से कागज को हिट करते हैं। प्रत्येक सुई अपने स्वयं के विद्युत चुंबक द्वारा नियंत्रित होती है। प्रिंटहेड क्षैतिज रूप से चलता है और रेखा पर वर्ण क्रमिक रूप से मुद्रित होते हैं। कई प्रिंटर आगे और पीछे दोनों तरफ प्रिंट करते हैं। प्रिंट हेड में पिन की संख्या प्रिंट की गुणवत्ता निर्धारित करती है। सस्ते प्रिंटर में 9 सुइयां होती हैं। ऐसे प्रिंटर में कैरेक्टर मैट्रिक्स 7x9 या 9x9 पिक्सल होता है। अधिक उन्नत डॉट मैट्रिक्स प्रिंटर में 18 सुइयां और 24 भी होती हैं।
डॉट मैट्रिक्स प्रिंटर की प्रिंट गुणवत्ता भी प्रिंट हेड के कई पासों में आंशिक ओवरलैप के साथ प्रिंटिंग की प्रक्रिया में डॉट्स आउटपुट करने की क्षमता से निर्धारित होती है। टेक्स्ट प्रिंटिंग के लिए, विभिन्न प्रिंट गुणवत्ता के साथ, निम्नलिखित मोड आम तौर पर उपलब्ध होते हैं:
§ ड्राफ्ट मोड (ड्राफ्ट);
§ टाइपोग्राफिक के करीब प्रिंट मोड (एनएलक्यू - नियर-लेटर-क्वालिटी);
§ टाइपोग्राफिक प्रिंट गुणवत्ता के साथ मोड (एलक्यू - पत्र-गुणवत्ता);
§ सुपर क्वालिटी मोड (एसएलक्यू - सुपर लेटर-क्यूब्लिटी)।
ध्यान दें।LQ और SLQ मोड केवल इंकजेट और लेज़र प्रिंटर द्वारा समर्थित हैं।
अलग-अलग संख्या में पिन वाले प्रिंटर में, इन तरीकों को अलग-अलग तरीके से लागू किया जाता है। 9-पिन प्रिंटर एक लाइन के साथ प्रिंटहेड के एक पास में ड्राफ्ट मोड में प्रिंट करते हैं। यह सबसे तेज़ प्रिंट मोड है, लेकिन इसकी गुणवत्ता सबसे कम है। एनएलक्यू मोड दो पास में महसूस किए जाते हैं: सिर के पहले पास के बाद, कागज को एक बिंदु के आधे आकार के अनुरूप दूरी पर खींचा जाता है; फिर दूसरा पास अंक के आंशिक अतिव्यापी के साथ बनाया गया है। इससे प्रिंट की गति आधी हो जाती है।
डॉट मैट्रिक्स प्रिंटर आमतौर पर कई फोंट और उनकी किस्मों का समर्थन करते हैं, जिनमें रोमन (छोटा टाइपराइटर), इटैलिक (इटैलिक), बोल्ड-फेस (बोल्ड), विस्तारित (स्ट्रेच्ड), एलीट (अर्ध-संपीड़ित), संघनित ( संघनित), पिका ( सीधा फ़ॉन्ट - सिसरो), कूरियर (कूरियर), सैन सेरिफ़ (कटा हुआ सेन्सरिफ़), सेरिफ़ (सेरिफ़), प्रतिष्ठा अभिजात वर्ग (प्रतिष्ठा अभिजात वर्ग) और आनुपातिक फ़ॉन्ट (प्रतीक के लिए आवंटित मार्जिन की चौड़ाई चौड़ाई प्रतीक पर निर्भर करती है)।
मैट्रिक्स प्रिंटर के संचालन के स्विचिंग मोड और फोंट बदलने को सॉफ्टवेयर और हार्डवेयर दोनों में उपकरणों पर उपलब्ध कुंजियों को दबाकर और / या तदनुसार स्विच सेट करके किया जा सकता है।
ड्राफ्ट मोड में टेक्स्ट प्रिंट करते समय डॉट मैट्रिक्स प्रिंटर का प्रदर्शन 100 - 300 कैरेक्टर / एस की सीमा में होता है, जो लगभग दो पेज प्रति मिनट (शीट्स के परिवर्तन को ध्यान में रखते हुए) से मेल खाता है।
लेजर प्रिंटर में, छवियों को बनाने की एक इलेक्ट्रोग्राफिक विधि का उपयोग किया जाता है, जिसका उपयोग उसी नाम के कॉपियर में किया जाता है। लेज़र का उपयोग एक अति-पतली प्रकाश किरण बनाने के लिए किया जाता है जो एक प्री-चार्ज किए गए फोटोसेंसिटिव ड्रम की सतह पर एक अदृश्य बिंदु इलेक्ट्रॉनिक छवि की आकृति का पता लगाता है - एक इलेक्ट्रिक चार्ज लेजर बीम द्वारा प्रकाशित डॉट्स से नीचे की सतह पर बहता है। ढोल। डिस्चार्ज किए गए क्षेत्रों में डाई (टोनर) पाउडर के साथ इलेक्ट्रॉनिक छवि के विकास के बाद, मुद्रण किया जाता है - टोनर को ड्रम से कागज पर स्थानांतरित किया जाता है और टोनर को तब तक गर्म करके छवि को कागज पर तय किया जाता है जब तक कि यह पिघल न जाए। .
लेज़र प्रिंटर 50 डॉट्स/मिमी (1200 डीपीआई) तक के रिज़ॉल्यूशन और 1000 कैरेक्टर/सेकेंड तक की प्रिंट गति के साथ उच्चतम गुणवत्ता वाली प्रिंटिंग प्रदान करते हैं। रंगीन लेजर प्रिंटर का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, टेक्ट्रोनिक्स (यूएसए) फेजर 550 के एक लेजर प्रिंटर का क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर रिज़ॉल्यूशन 1200 डीपीआई है: रंग प्रिंट गति - 5 ए 4 पृष्ठ प्रति मिनट, मोनोक्रोम प्रिंट गति - 14 पीपीएम
प्रिंटर समानांतर और सीरियल पोर्ट दोनों के माध्यम से एमपी से जुड़ सकते हैं। समानांतर में चलने वाले प्रिंटर को जोड़ने के लिए समानांतर पोर्ट का उपयोग किया जाता है (बाइट द्वारा तुरंत सूचना प्राप्त करना)। उदाहरण के लिए, Centronics जैसे एडेप्टर आपको एक ही समय में तीन प्रिंटर तक कनेक्ट करने की अनुमति देते हैं। सीरियल पोर्ट (2 पीसी।) का उपयोग क्रमिक रूप से ऑपरेटिंग (1 बिट द्वारा क्रमिक रूप से जानकारी प्राप्त करने) प्रिंटर को जोड़ने के लिए किया जाता है, उदाहरण के लिए, R3-232C प्रकार (C2 संयुक्त) के एडेप्टर। सीरियल प्रिंटर का मतलब यह नहीं है कि यह बिल्कुल भी धीमा है। अधिकांश प्रिंटर समानांतर पोर्ट का उपयोग करते हैं।
कई हाई-स्पीड प्रिंटर की अपनी बफर मेमोरी कई सौ किलोबाइट तक होती है। अंत में, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि सबसे लोकप्रिय पीसी प्रिंटर (उनका हिस्सा कम से कम 30% है) जापानी कंपनी Seiko Epson द्वारा निर्मित हैं। इन प्रिंटरों (ईएससी/पी) के लिए नियंत्रण भाषा वास्तविक मानक बन गई है। Star Micronics, Hewlett Packard, Xerox, Man-nesmann, Citizen, Panasonic, आदि के प्रिंटर भी व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।
इंकजेट प्रिंटर के प्रिंट हेड में सुई की जगह पतली ट्यूब-नोजल होती है जिसके जरिए डाई (स्याही) की छोटी-छोटी बूंदें कागज पर फेंकी जाती हैं। ये शॉकलेस प्रिंटिंग डिवाइस हैं। प्रिंटहेड सरणी में आमतौर पर 12 से 64 नोजल होते हैं। हाल के वर्षों में, उन्हें सुधारने में महत्वपूर्ण प्रगति हुई है: इंकजेट प्रिंटर बनाए गए हैं जो 20 डॉट्स / मिमी तक का रिज़ॉल्यूशन प्रदान करते हैं और 500 कैरेक्टर / एस तक की प्रिंट गति उत्कृष्ट प्रिंट गुणवत्ता के साथ लेजर प्रिंटिंग की गुणवत्ता के करीब पहुंचते हैं। . रंगीन इंकजेट प्रिंटर उपलब्ध हैं।
डॉट-मैट्रिक्स सुई प्रिंटर के अलावा, डॉट-मैट्रिक्स थर्मल प्रिंटर का एक समूह भी है जो सुई प्रिंट हेड के बजाय थर्मल मैट्रिक्स हेड से लैस है और विशेष थर्मल पेपर या थर्मल कार्बन का उपयोग करता है (जो निश्चित रूप से उनकी महत्वपूर्ण कमी है) )
स्कैनर्स
एक स्कैनर एक कागजी दस्तावेज़ से सीधे कंप्यूटर में जानकारी दर्ज करने के लिए एक उपकरण है। आप टेक्स्ट, डायग्राम, पिक्चर, ग्राफिक्स, फोटोग्राफ और अन्य ग्राफिक जानकारी दर्ज कर सकते हैं। इलेक्ट्रॉनिक दस्तावेज़ प्रसंस्करण प्रणालियों में स्कैनर सबसे महत्वपूर्ण कड़ी हैं और किसी भी "इलेक्ट्रॉनिक डेस्क" का एक आवश्यक तत्व हैं। फाइलों में अपनी गतिविधियों के परिणामों को रिकॉर्ड करके और एक स्वचालित छवि पहचान प्रणाली के साथ स्कैनर का उपयोग करके पेपर दस्तावेज़ों से पीसी में जानकारी दर्ज करके, आप पेपरलेस ऑफिस सिस्टम बनाने की दिशा में एक वास्तविक कदम उठा सकते हैं।
स्कैनर्स बहुत विविध हैं और उन्हें विभिन्न विशेषताओं के अनुसार वर्गीकृत किया जा सकता है। स्कैनर्स ब्लैक एंड व्हाइट और कलर में उपलब्ध हैं। ब्लैक एंड व्हाइट स्कैनर लाइन इमेज और ग्रेस्केल इमेज को पढ़ सकते हैं। रेखा कला हाफ़टोन या, अन्यथा, ग्रे स्तरों को व्यक्त नहीं करती है। ग्रेस्केल आपको ग्रे के 16, 64, या 256 स्तरों को पहचानने और संप्रेषित करने की अनुमति देता है। कलर स्कैनर ब्लैक एंड व्हाइट और कलर ओरिजिनल दोनों के साथ काम करते हैं। पहले मामले में, उनका उपयोग लाइन और ग्रेस्केल छवियों दोनों को पढ़ने के लिए किया जा सकता है।
रंग स्कैनर आरजीबी रंग मॉडल का उपयोग करते हैं: स्कैन की गई छवि एक घूर्णन आरजीबी फिल्टर के माध्यम से या क्रमिक रूप से जलाए जाने वाले तीन रंग लैंप से प्रकाशित होती है; प्रत्येक प्राथमिक रंग से संबंधित संकेत को अलग से संसाधित किया जाता है। प्रेषित रंगों की संख्या 256 से 65536 (उच्च रंग मानक) और यहां तक कि 16.7 मिलियन (सच्चे रंग मानक) तक होती है।
स्कैनर्स का रिजॉल्यूशन 75 से 1600 डीपीआई (डॉट प्रति इंच) के बीच होता है। संरचनात्मक रूप से, स्कैनर हाथ से पकड़े जाने वाले और डेस्कटॉप होते हैं। डेस्कटॉप, बदले में, टैबलेट, रोलर और प्रोजेक्शन में विभाजित हैं। हाथ से पकड़े जाने वाले स्कैनर संरचनात्मक रूप से सबसे सरल हैं: वे मैन्युअल रूप से छवि के चारों ओर घूमते हैं। उनकी मदद से, एक पास में केवल कुछ ही छवि रेखाएँ दर्ज की जाती हैं (उनका कब्जा आमतौर पर 105 मिमी से अधिक नहीं होता है)। हैंडहेल्ड स्कैनर में एक संकेतक होता है जो स्कैन की गति से अधिक होने पर ऑपरेटर को सचेत करता है। ये स्कैनर्स आकार में छोटे और कीमत में कम होते हैं। स्कैनिंग गति 5-50 मिमी / एस (संकल्प पर निर्भर करता है)।
मशीन की मेमोरी में स्कैनर द्वारा बनाई गई फाइल को बिटमैप कहा जाता है। कंप्यूटर फ़ाइलों में ग्राफिक जानकारी प्रस्तुत करने के लिए दो प्रारूप हैं: रेखापुंज प्रारूप और वेक्टर। रास्टर प्रारूप में, एक ग्राफिक छवि को डिस्प्ले स्क्रीन पर इस छवि के डिस्प्ले पिक्सल के अनुरूप कई बिंदुओं (शून्य और एक) के मोज़ेक सेट के रूप में फ़ाइल में संग्रहीत किया जाता है। मानक टेक्स्ट और ग्राफिक्स प्रोसेसर के माध्यम से इस फ़ाइल को संपादित करना संभव नहीं है, क्योंकि ये प्रोसेसर मोज़ेक जानकारी के साथ काम नहीं करते हैं। टेक्स्ट फॉर्मेट में, जानकारी की पहचान फोंट, कैरेक्टर कोड, पैराग्राफ आदि की विशेषताओं से होती है। मानक वर्ड प्रोसेसर को सूचना की ऐसी प्रस्तुति के साथ काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
यह भी ध्यान में रखा जाना चाहिए कि बिटमैप को स्टोर करने के लिए बहुत अधिक मेमोरी की आवश्यकता होती है। तो, 10 डॉट्स / मिमी के रिज़ॉल्यूशन के साथ A4 दस्तावेज़ (204x297 मिमी) की 1 शीट से एक बिटमैप और हाफ़टोन (लाइन छवि) को स्थानांतरित किए बिना लगभग 1 एमबी मेमोरी लेता है, यह 4 एमबी है जब ग्रे के 16 रंगों को पुन: प्रस्तुत किया जाता है, जब एक उच्च गुणवत्ता वाली रंगीन छवि को पुन: प्रस्तुत करना (उच्च रंग मानक - 65536 रंग) - 16 एमबी। दूसरे शब्दों में, ट्रू कलर मानक और 50 डॉट्स/मिमी के रिज़ॉल्यूशन का उपयोग करते समय, एक बिटमैप में भी इसे स्टोर करने के लिए पर्याप्त हार्ड डिस्क क्षमता नहीं हो सकती है। बिटमैप्स को संग्रहीत करने के लिए आवश्यक मेमोरी की मात्रा को कम करना सूचना संपीड़न के विभिन्न तरीकों द्वारा किया जाता है, उदाहरण के लिए, टीआईएफएफ (टैग छवि फ़ाइल प्रारूप), सीटी 1 एफएफ (संपीड़ित टीआईएफएफ), जेपीईजी, पीसीएक्स, जीआईएफ (ग्राफिक्स इंटरचेंज फॉर्मेट), आदि। ( बिटमैप वाली फाइलों में संकेतित संक्षिप्ताक्षरों के अनुरूप एक्सटेंशन होते हैं)।
छवि पहचान प्रणाली के कार्यक्रमों के संयोजन के साथ स्कैनर का उपयोग करना सबसे बेहतर है, उदाहरण के लिए, ओसीआर (ऑप्टिकल कैरेक्टर रिकग्निशन) प्रकार का। ओसीआर प्रणाली दस्तावेज़ से स्कैनर द्वारा पढ़े गए वर्णों (अक्षरों और संख्याओं) की बिट (मोज़ेक) रूपरेखा को पहचानती है और उन्हें एएससीआईआई कोड के साथ एन्कोड करती है, उन्हें टेक्स्ट संपादकों के लिए सुविधाजनक वेक्टर प्रारूप में परिवर्तित करती है।
कुछ OCR सिस्टम को पहले पहचानना सिखाया जाना चाहिए - मान्यता प्राप्त वर्णों के टेम्प्लेट और प्रोटोटाइप और उनके संबंधित कोड को स्कैनर की मेमोरी में दर्ज करना। विभिन्न अक्षरों (उदाहरण के लिए, लैटिन (अंग्रेजी) और रूसी - सिरिलिक में) और विभिन्न टाइपफेस (लिखने के तरीके) फोंट में शैली में मेल खाने वाले अक्षरों को पहचानने में कठिनाइयां उत्पन्न होती हैं। लेकिन अधिकांश प्रणालियों को प्रशिक्षण की आवश्यकता नहीं होती है: पहचानने योग्य प्रतीकों को उनकी स्मृति में पहले से ही रखा जाता है। तो, सर्वश्रेष्ठ ओसीआर में से एक - टाइगर 2.0 सॉफ्टवेयर पैकेज में 30 विभिन्न टाइपफेस के प्रोटोटाइप शामिल हैं, और अंग्रेजी और रूसी अक्षरों को पहचानने के लिए अंतर्निहित इलेक्ट्रॉनिक शब्दकोशों का उपयोग करता है।
हाल के वर्षों में, ओमनीफॉन्ट जैसे बुद्धिमान पैटर्न मान्यता कार्यक्रम सामने आए हैं, जो प्रतीकों को अंकों से नहीं, बल्कि उनमें से प्रत्येक की एक व्यक्तिगत टोपोलॉजी विशेषता द्वारा पहचानते हैं। यदि कोई पैटर्न पहचान प्रणाली है, तो पाठ को पीसी की मेमोरी में बिटमैप के रूप में नहीं, बल्कि कोड के रूप में लिखा जाता है, और इसे साधारण पाठ संपादकों के साथ संपादित किया जा सकता है।
स्कैनर पीसी के पैरेलल पोर्ट से जुड़ा है। स्कैनर के साथ काम करने के लिए, पीसी में एक विशेष ड्राइवर होना चाहिए, अधिमानतः एक TWAIN-अनुपालन वाला ड्राइवर। बाद के मामले में, बड़ी संख्या में TWAIN-अनुरूप स्कैनर्स के साथ काम करना और TWAIN-अनुरूप कार्यक्रमों के साथ फ़ाइल प्रसंस्करण संभव है, उदाहरण के लिए, सामान्य ग्राफिक्स संपादक Corel Draw, Max Mate, Picture Publisher, Adobe Photoshop, Photo Finish। ओसीआर फाइनरीडर। अधिकांश ड्राइवर स्थानीय कंप्यूटर SCSI इंटरफ़ेस के साथ काम करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।
ग्रंथ सूची सूची
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