Блок-схема устройства ПЭВМ.

26.09.2020 13:09

    Персональный компьютер, ПК (англ. personal computer, PC), ПЭВМ (персональная электронно-вычислительная машина) — настольная микро-ЭВМ, имеющая эксплуатационные характеристики бытового прибора и универсальные функциональные возможности.

    Согласно ГОСТ 27201-87, ПК применяются как средства массовой автоматизации (в основном для создания на их основе автоматизированных рабочих мест) в социальной и производственных сферах деятельности в различных областях народного хозяйства и предназначенные для пользователей, не обладающих специальными знаниями в области вычислительной техники и программирования.

    Изначально компьютер был создан как вычислительная машина, но ПК также используется в других целях — как средство доступа в информационные сети и как платформа для мультимедиа.

    Решающую роль в появлении персональных компьютеров сыграло изобретение в 1971 году микропроцессора, который мог воспроизводить в одной микросхеме все функции процессора большой ЭВМ. Первый микропроцессор i4004 был создан сотрудниками компании Intel. В 1974 году фирма Intel выпустила микропроцессор i8080, ставший первым по-настоящему популярным.

    В СССР персональные электронно-вычислительные машины (ПЭВМ) начали разрабатывать в 70-х годах. В этой сфере были серьёзные достижения: например, первый в мире 16-разрядный бытовой компьютер «Электроника НЦ-8010» разработан в зеленоградском НИИ Точной технологии (НИИТТ, ныне АО «Ангстрем»), гл. конструктор В. Л. Дшхунян. Этот компьютер был создан на основе оригинальной 16-разрядной однокристальной микро-ЭВМ «Электроника НЦ-80Т» (БИС К1801ВЕ1) с оригинальной архитектурой и системой команд «Электроника НЦ», с тактовой частотой 8 МГц. После нескольких модификаций бытовой компьютер, но уже с PDP-11-совместимой архитектурой в 1983 году разработан под названием «Электроника БК-0010», освоен в производстве заводом «Экситон» (г. Павловский Посад Московской обл.) Гл. конструктор от НИИТТ — А. Н. Полосин, гл. конструктор от завода «Экситон» — С. М. Косенков. Это был первый в мире промышленный 16-разрядный бытовой компьютер. Многие зарубежные домашние компьютеры тех лет выпускались на основе 8-разрядных микропроцессоров типов Zilog Z80 и MOS Technology 6502 и их аналогов с тактовой частотой 1-4 МГц. В Российской Федерации производится преимущественно сборка персональных компьютеров из импортных компонентов: производители — RoverComputers, К-Системс, и другие. Процессоры и другие электронные компоненты производятся для военных и других особых государственных нужд, хотя и в этом случае значительную долю составляет импорт. Персональные компьютеры и смартфоны, продаваемые под собственными марками известных российских торговых сетей, изготавливаются за рубежом, включая сборку.

    Первые персональные компьютеры (как и любые первые компьютеры вообще) не предназначались для переноски. То есть первые ПК были стационарными. Они состояли из отдельных конструктивно завершённых частей, как например системного блока, монитора и клавиатуры, соединённых интерфейсными кабелями с системным блоком. Это пример раздельной схемы построения ПК. Но в настоящее время также широкое распространение получили ПК-моноблоки, в которых системный блок, монитор и, нередко, другие устройства (клавиатура, звуковая подсистема, веб-камера, микрофон) конструктивно объединены в одно устройство.

    В настоящее время подавляющее большинство продаваемых компьютеров ввиду своей функциональности и стоимости могут эксплуатироваться как на предприятиях и в конторах, так и в домашних условиях.

    Основные устройства компьютера и связи между ними представлены на схеме (рис. 1).

Рис.1. Основные устройства компьютера и связи между ними.

    Структура компьютера это совокупность его функциональных элементов и связи между ними. Элементы - это различные устройства: от основных логических устройств до самых простых схем. Структура компьютера представляется графически в виде структурной схемы и с ее помощью можно дать объяснения о любом уровне компьютера.

    Основным устройством ПК является материнская плата, которая определяет его конфигурацию. Все устройства ПК подключаются к этой плате с помощью разъемов расположенных на этой плате. Соединение всех устройств в единую систему обеспечивается с помощью системной магистрали (шины), представляющей собой линии передачи данных, адресов и управления (рис. 2). 

Рис. 2. Соединение всех устройств в единую систему.

 

    Ядро ПК образуют процессор (центральный микропроцессор) и основная память, состоящая из оперативной памяти и постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) или перепрограммируемого постоянного запоминающего устройства ППЗУ. ПЗУ предназначается для записи и постоянного хранения данных.

    Подключение всех внешних устройств: клавиатуры, монитора, внешних ЗУ, мыши, принтера и т.д. обеспечивается через контроллеры, адаптеры, карты.

    Блок-схема компьютера, представляющая его полную структуру, представлена на рисунке 3.

 
Рис. 2. Полная блок-схема строения ПК.
 
    Технологии, уменьшающие габариты ПК:
  • материнская плата уменьшенного формата (mini-ITX и др.);
  • малогабаритный корпус;
  • встроенные CD/DVD-дисководы со щелевой загрузкой или отсутствие таких дисководов;
  • меньшее количество отсеков для жёстких дисков и DVD/CD-дисководов, зачастую всего один;
  • меньше гнёзд USB, аудио и т. д.;
  • внешние блоки питания и устройства (например, CD/DVD-дисководы) вместо встроенных.

    Термины «ЭВМ», «персональный компьютер» и «домашний компьютер» постепенно теряют первоначальный смысл и сливаются в более короткий и привычный термин «компьютер», который подразумевает вычислительную машину с клавиатурой, системным блоком и монитором.