Számítógépes alapismeretek HARDVEREK a számítógép alkatrészei és tartozékai.

Az előadások a következő témára: "Számítógépes alapismeretek HARDVEREK a számítógép alkatrészei és tartozékai."— Előadás másolata:

1 Számítógépes alapismeretek HARDVEREK a számítógép alkatrészei és tartozékai

2 A számítógép felépítése 1. Elvi felépítés Neumann-elvek: 1. A számítógép legyen teljesen elektronikus, külön vezérlő és végrehajtóegységgel rendelkezzen. 2. Kettes számrendszert használjon. 3. Az adatokat és a programokat ugyanabban a belső tárban, a memóriában legyenek. 4. A számítógép legyen univerzális Turing-gép. Alan Turing angol matematikus dolgozta ki 1936-ban a mindenfajta „gépies” problémamegoldó folyamat, működésének modellezését. (Turing maga is részt vett egy valódi gép, a Colossus – 1943 - megépítésében). Az egyszerű számítógépmodellek matematizált elméleteivel a matematikában a számításelméletnek nevezett részterület foglalkozik. Neumann János magyar származású matematikus

3 A számítógép felépítése Elvi felépítés

4 Neumann az IAS előtt, 1946 - 1952 készült (Institut for Advanced Studies intézetben) IAS számítógép párhuzamos működésű volt, ezért sokkal gyorsabban számolt bármelyik korabeli számítógépnél. Felépítése pedig - nagy vonalaiban - megegyezett a mai modern számítógépekével.

5 2. A gyakorlati felépítés A számítógép felépítése Alaplap Processzor Memória Merevlemez Adatkábelek Bővítőkártyák Optikai meghajtó - CD/DVD író - olvasó Táp Külső perifériák Alaplap Processzor Memória Merevlemez Adatkábelek Bővítőkártyák Optikai meghajtó - CD/DVD író - olvasó Táp Külső perifériák Hardver – számítógép alkatrészei és tartozékai

6 Hardver – számítógép alkatrészei és tartozékai (kézzel fogható, tárgyi részek)

7 Számítógépház Számítógép alkatrészeinek védelme. A felhasználó védelme az áramütés ellen. Az alkatrészek védelme. (Külső behatás, statikus elektromosság ellen.) Feladata

8 Tápegység A számítógép alkatrészeinek áramellátását biztosítja. Az elektromos hálózat energiáját átalakítja a rácsatlakoztatott eszköz által megkívántra. Feladata

9 Alaplap Általános rendszerek biztosítása, amelyek lehetővé teszik a számítógépek részegységeinek működését és az azok közti kommunikációt. Feladata Egy olyan integrált áramköri lap, ami fizikai kapcsolatot teremt a legalapvetőbb alkatrészek között. processzorfoglalat RAM memóriahelyek, ROM BIOS (csak olvasható memória, amely tápfeszültség nélkül is megőrzi tartalmát), akkumulátor vagy elem CMOS RAM (statikus memória), bővítőkártya foglalatok, belső és külső csatolók stb. Az alaplapon található Az alaplap tartalmazza a számítógép működéséhez szükséges áramköröket és ezen helyezkednek el a legfontosabb egységek, valamint több különböző méretű és alakú csatlakozó hely. Alapjában határozza meg a számítógép minőségét.

10 Processzor A számítógép „agya”, azon egysége, amely az utasítások értelmezését és végrehajtását vezérli. Műveletvégzés azokkal az adatokkal, amelyek a memóriában találhatók. A számítógép teljesítményét jelentősen befolyásolja a processzor tulajdonsága, mérete. Mi a feladata? Összetett elektronikus áramkör. Szilícium kristályra integrált, sok tízmillió tranzisztort tartalmazó digitális egység. Tranzisztor feladata: jelek ki-be kapcsolása. CPU (angol: Central Processing Unit – központi feldolgozóegység)

11 Processzor Részei ALU - Arithmetical Logical Unit: aritmetikai és logikai műveleteket végez CU – Control Unit: vezérlőegység Regiszter: gyors elérésű, kis memória Buszvezérlő: továbbítja az adatokat Cache: gyorsítótár Jellemzői: Órajel - ütemező Kvarckristály által létrehozott frekvencia (MHz) másodpercenként létrehozott impulzus. A processzor részegységei az órajel ütemére végzik feladataikat. Processzor utasításkészlete A processzor által ismert műveletek és utasítások összessége. Többmagos processzor több mag is található a lapkában Hűtés: lég/víz 32/64 bit-es rendszer

12 Processzorhűtő A processzort hűti. Típusai: léghűtéses vízhűtéses A processzor működése közben hőt termel, ezért hűteni kell. Minél magasabb az órajel  annál több a hő. A hűtő jobb illeszkedését paszta biztosítja. A túlmelegedett processzor hibásan működik, vagy leáll. Feladata

13 Memóriakártya - RAM Egy-egy program indítása után a program vagy annak egy része ide töltődik be, s a végrehajtás is innen történik. Csak átmenetileg tárolja az adatokat, a gép kikapcsolásakor ezek az adatok elvesznek. A számítógép teljesítményét jelentősen befolyásolja a RAM mérete, minél több van belőle, a számítógép annál gyorsabb lesz. Az alaplap típusa meghatározza, hogy maximálisan hány db, mekkora méretű és milyen típusú memória használható. Feladata Közvetlen elérésű írható és olvasható memória. (Random Access Memory=tetszőleges elérésű memória) Jellemzői SD-ram DDR 2, 3, 4 Méret: GB Frekvencia (Mhz) Milyen órajellel működik Késleltetés (CL) Mennyi idő alatt éri el az adatot

14 Winchester Adatok tartós tárolása. Az adatokat kettes számrendszerben tárolja. Feladata MerevlemezHDD Hard disk drive, rövidítése HDD A merevlemezes egység. Több egymás felett elhelyezkedő, mágneses réteggel bevont, könnyűfémből készült korong alakú lemezt tartalmaz. Az adatokat író-olvasó fej segítségével lehet elérni. Jellemző adata a tárolókapacitás. (GB, TB)

15 Adatkábelek A számítógép részei között összeköttetés, az adatáramlás, biztosítása. Régebbi csatolók pl. IDE. Újabb csatolók pl. SATA. A számítógép működésének a sebességét befolyásolja, milyen gyorsan áramlanak az adatok. Feladata

16 Hálózati kártya - vezetékes Számítógépek összeköttetését biztosítja kábel segítségével. Hálózati kábelt csatlakoztatunk rá. Az adatok a kábelen át áramlanak. Internet elérés biztosítása. (Internet – Földbolygó méretű hálózat) Feladata

17 Hálózati kártya - vezeték nélküli - WLAN Számítógépek összeköttetését biztosítja vezeték nélkül. Levegőben történő adattovábbítás. Internet elérés biztosítása. (Internet – Földbolygó méretű hálózat) Feladata

18 Video kártya Képi megjelenítés. A számítógép által küldött képi információkat feldolgozza, és egy megjelenítő egység számára értelmezhető jelekké alakítja. Monitort csatlakoztatunk rá. Feladata

19 Hangkártya A hangképzés. Hangszórót, fülhallgatót, mikrofont csatlakoztathatunk rá. Feladata

20 CD/DVD író-olvasó CD és DVD lemez olvasása CD és DVD lemez írása Feladata optikai eljárást használnak az írás és olvasás lézersugárral történik

21 Perifériák A számítógép műszaki, fizikai része, Számítógéphez csatlakoztatható eszközök Ezek az eszközök az alaplaphoz csatlakozó kábeleken keresztül kapcsolódnak, külső eszközöknek, más néven perifériáknak is nevezzük. A beviteli perifériák a külvilág jeleit továbbítják az alaplap felé. A kiviteli a perifériák, amelyek a számítógépből juttatnak adatokat a külvilág felé. Adat be és kiviteli eszközök, amelyek a be és kiviteli funkciókkal is rendelkeznek. A számítógép felépítése

22 Hardver – számítógép alkatrészei és tartozékai (kézzel fogható, tárgyi részek)

23 EMBER  PC értelmezhető jelek: betűk, számok, hangok stb. értelmezhető jelek: bináris digitális jelek kettes számrendszer, 0 és 1 kódolás - dekódolás adatbevitel - adatkivitel 10001 01110 10001 ábra jelsorozat Jelátalakítás  perifériák

24 Adatbeviteli eszközök bemeneti - input eszközök A beviteli perifériák a külvilág jeleit továbbítják az alaplap felé. billentyűzet Szöveget (írásjeleket, számokat, karaktereket )  számítógépbe

25 Adatbeviteli eszközök bemeneti - input eszközök A beviteli perifériák a külvilág jeleit továbbítják az alaplap felé. egér Hanyatt egér Utasítást  számítógépbe

26 Adatbeviteli eszközök bemeneti - input eszközök A beviteli perifériák a külvilág jeleit továbbítják az alaplap felé. Web kamera Képet  számítógépbe

27 Adatbeviteli eszközök bemeneti - input eszközök A beviteli perifériák a külvilág jeleit továbbítják az alaplap felé. Szkenner (lapolvasó) Szöveget, képet, ábrát, rajzot stb.  számítógépbe

28 Adatbeviteli eszközök bemeneti - input eszközök A beviteli perifériák a külvilág jeleit továbbítják az alaplap felé. Mikrofon Hangot  számítógépbe

29 Adatbeviteli eszközök bemeneti - input eszközök A beviteli perifériák a külvilág jeleit továbbítják az alaplap felé. Digitalizáló tábla Rajzot, szöveget,  számítógépbe

30 Adatkiviteli eszközök kimeneti - output eszközök A kiviteli perifériák a számítógépből juttatnak adatokat a külvilág felé Monitor Számítógépből  képernyőre képet OLED-nek (szerves fénykibocsátó dióda - Organic Light-Emitting Diode) nevezzük az olyan LED- eket, ahol a fénykibocsátásért felelős réteg szerves vegyület, mely elektromos áram hatására világít. (Kis molekulák vagy polimer.)

31 Adatkiviteli eszközök kimeneti, output eszközök A kiviteli perifériák a számítógépből juttatnak adatokat a külvilág felé Hangszóró, fejhallgató Számítógépből  hangot

32 Adatkiviteli eszközök kimeneti, output eszközök A kiviteli perifériák a számítógépből juttatnak adatokat a külvilág felé nyomtató Számítógépből  papírra

33 Adatkiviteli eszközök kimeneti, output eszközök A kiviteli perifériák a számítógépből juttatnak adatokat a külvilág felé Projektor - kivetítő Számítógépből  vetítővászonra

34 Adatkiviteli eszközök kimeneti, output eszközök A kiviteli perifériák a számítógépből juttatnak adatokat a külvilág felé Rajzgép - plotter Számítógépből  papírra (műszaki rajzok, térképek.)

35 Adat be- és kiviteli eszközök bemeneti - kimeneti, input - output eszközök Multifunkciós eszközök Fejhallgatós mikrofon - Headset Nyomtató – szkenner – fénymásoló - fax

36 Adat be- és kiviteli eszközök bemeneti - kimeneti, input - output eszközök Multifunkciós eszközök Érintőképernyős monitor

37 Adattárolók Típusai – adattárolás tartóssága alapján: Adat tárolására alkalmas hardverek. Ideiglenes adattárolók RAM - memóriakártya Tartós adattárolók Merevlemez (winchester) Hajlékonylemez (flopilemez) Compact Disc (CD) DVD Blu-ray Pendrive Jellemző adata a tárolókapacitás. (GB, TB)

38 Adattárolók Típusai – tárolási elv alapján: Adat tárolására alkalmas hardverek. Mágneses tárak Merevlemez (winchester) Hajlékonylemez (flopilemez) Optikai tárak Compact Disc (CD) DVD Blu-ray Szilárd félvezető áramkörre épülő tárak (Flash memória) Pendrive Memória kártya SSD

39 Adattárolók Mágneses tárak: Adat tárolására alkalmas hardverek. Merevlemez (winchester) Hajlékonylemez (flopilemez) Külső merevlemez (winchester)  Egy felületre mágnesezhető anyagot visznek fel.  Az író fej ezen mágneses mintákat hagy.  Mágnesezettség a mágnesező hatás után is megmarad. A merevlemez csatlakozása: IDE (ATA), ATA (SATA), USB

40 Adattárolók Optikai tárak Adat tárolására alkalmas hardverek. DVD – 1995. Max: 4,7 - 16 GB CD – 1981 Max: 640 – 800 MB Blu-ray – 2008. Max: 25 – 50 GB  1990-es években kifejlesztett adatrögzítési technika.  Műanyag korongon elhelyezett réteg.  Lézert fényt használt.  Az író fej megváltoztatja a lemez felületén lévő anyag fényvisszaverő képességét. Mintákat hagy.  RW jelű többször újraírható, törölhető.  Egy rétegű és kétrétegű változat DVD, Blu-ray esetén.

41 Adattárolók Flash memória - félvezetős memóriát használó adattároló eszköz Adat tárolására alkalmas hardverek. SD kártyák  2000 környékén jelent meg.  Számítógép úgy látja és kezeli, mint egy merevlemezt.  Fémcsatlakozója USB 2.0., 3.0.  Parányi nyomtatott áramkör tokba téve.  Többször újraírható, törölhető.  A számítógép általában megadja az eszköz biztonságos eltávolításának módját. Pendrive 8 - 256 GB Memóriakártyák a digitális fényképezők, zseb PC-k, mobiltelefonok tároló eszköze.

42 Adattárolók Adat tárolására alkalmas hardverek.  szilárdtest-meghajtó SSD (Flash memória, RAM fajták ) - félvezetős memóriát használó adattároló eszköz SSD  nem tartalmaz mozgó alkatrészeket  hangtalan  kevés hőt termel  egyenletesen gyors adatelérés

43 Portok külső perifériák csatlakozó helyei

44 Portok külső perifériák csatlakozó helyei USB portok HDMI port Digitális multimédiakábel, ami hang és kép átvitelére is alkalmas

45 Portok külső perifériák csatlakozó helyei Video kártya VGA és DVI portokkal DVI digitális átviteli technika a HDTV, EDTV, plazma képernyő és csúcsminőségű videó kijelzők, TV-k, mozik és DVD-k számára.

46 Hardver Elektronikai hulladék Az elektronikai hulladék környezetszennyező  hosszú lebomlási idő Akkumulátorok (Lítium-ion akkumulátor, Li-ion = kevés mérgező anyag)  Veszélyes anyag Szelektív (elkülönített) hulladékgyűjtés Újrahasznosítás Új technológiák Gyorsul az eszközök cseréje  Sok vásárló  Sok kidobott eszköz  Újrahasznosítással foglalkozó cégek  eszközök szétszedése  Arany Platina Palládium (Világméretek, 7,2 milliárd ember  45 millió darab iPhone 5-ös elkészítéséhez a 1,6 millió tonna arany kell.) Nyersanyagok – pl. nemesfémek: