Procesor

Procesor jest układem scalonym, który potrafi sekwencyjnie pobierać, wykonywać oraz interpretować ciąg rozkazów. Umożliwia on wykonywanie w bardzo szybki sposób szeregu prostych operacji, zapisanych na stałe w jego pamięci kodu. Na każdy procesor składają się:

  • zespoły rejestrów do przechowywania wyników i danych,
  • jednostki arytmetyczne, które odpowiadają za wykonywanie elementarnych operacji na dostarczanych danych,
  • układy sterujące przebiegiem pracy całego procesora,
  • rejestr rozkazów, czyli podstawowych operacji, które procesor może wykonać.

Cechą, przy pomocy której rozróżniamy klasę procesorów jest długość słowa danych, na których może on wykonywać operacje obliczeniowe. Najczęściej spotykanymi rodzajami procesorów są:

  • 4 - bitowce
  • 8 - bitowce
  • 16 - bitowce
  • 32 - bitowce
  • 64 - bitowce
  • 128 - bitowce
  • 6 - bitowce
  • 12 - bitowce
  • 24 - bitowce

Podstawowymi typami rozkazów, które wykonuje każdy rodzaj procesora, niezależnie od swojej klasy są:

1. Działania arytmetyczne:

  • odejmowanie
  • dodawanie
  • dodawanie i odejmowanie jedności
  • zmiana znaku liczby
  • porównywanie ze sobą dwóch liczb
  1. działania logiczne:
  • logiczna suma - OR,
  • logiczny iloczyn - AND
  • negacja - NOT
  • różnica symetryczna (suma modulo 2) - XOR
  • działania na bitach
  • przesunięcie bitów w prawo lub w lewo

Każdy komputer poza procesorem głównym - CPU posiada również pomocnicze procesory, które znajdują się w karcie graficznej - GPU, karcie dźwiękowej i innych kartach rozszerzeń.

Pamięć RAM

Nazwa tej pamięci wzięła się od angielskiego określenia Random Access Memory. Pamięć tego typu jest podstawowym rodzajem bardzo szybkiej pamięci cyfrowej, która zwana jest także pamięcią o dostępnie swobodnym lub pamięcią użytkownika. W teorii stwierdzenie to może opisywać każdą pamięć o dostępie bezpośrednim do wybranej komórki pamięci, stanowi to przeciwieństwo pamięci o sekwencyjnym dostępie, taką jak rejestry przesuwne. W praktyce skrótem tym oznacza się jedynie tą pamięć, która może być normalnie zapisywana, natomiast wykluczane są pamięci typu ROM, które pomimo możliwości swobodnego dostępu do swojej pamięci, nie posiadają opcji zapisywania nowych danych. Pamięć RAM przechowuje bieżąco wykonywane programy, a także dane, z których te programy korzystają, w celu przyspieszenie działania całego systemu (nie zapominajmy, że pamięć RAM jest wielokrotnie szybsza od dysków twardych). Dane zapisane w pamięci RAM są zerowane w chwili zaniku napięcia zasilania, z tego też powodu wyniki pracy programów powinny być zapisane przed zakończeniem pracy na dysku twardym komputera.

Karta graficzna

Karta graficzna jest elementem komputera, który tworzy sygnał dla monitora. Pierwszoplanowym zadaniem karty graficznej jest magazynowanie informacji o tym, jak w danym momencie powinien wyglądać ekran monitora oraz sterowanie tym monitorem. Pierwsze karty graficzne umożliwiały wyświetlanie w odpowiednim kolorze poszczególnych punktów, zwanych pikselami. Procesory graficzne produkowane obecnie umożliwiają dostęp do wielu funkcji przyspieszających pracę oraz ułatwiających korzystanie z programów. Potrafią one rysować miliony odcinków, trójkątów i wieloboków, a także wypełniają je odpowiednim wzorem lub kolorem. Wiele z dostępnych na rynku kart posiada wbudowanych wiele funkcji ułatwiających tworzenie obrazów w przestrzeni trójwymiarowej. Część z nich posiada bardzo zaawansowane algorytmy, przykładowo potrafią inteligentnie wybrać do renderowania tylko te obiekty, które użytkownik jest w stanie zobaczyć na ekranie.

Karta sieciowa NIC

Karta NIC oznacza Network Interface Card i służy do odpowiedniego przekształcania przesyłanych w sieci komputerowej pakietów danych w sygnały. Karta typu NIC wyposażona jest we własny, unikatowy na skalę światową adres fizyczny, który znany jest również pod nazwą adresu MAC. Adres MAC jest przyporządkowywany karcie sieciowej w momencie jej produkcji i umieszcza się go w pamięci stałej typu ROM karty. Współczesne karty posiadają jednak możliwość zmiany adresu sieciowego. Podobnie jak switche i huby, karty sieciowe stanowią elementy aktywne w sieci Ethernet.

Modem

Modem, z angielskiego Modulator - Demodulator, jest urządzeniem elektronicznym, które ma za zadanie zamieniać dane cyfrowe na sygnały analogowe elektryczne albo dźwiękowe (w starych modelach) i na odwrót, w taki sposób, aby mogły być one przesłane a następnie odebrane przez linię telefoniczną, połączenie radiowe lub sieć telewizji kablowej. Modem stanowi część DCE, czyli Data Communication Equipment, które wykonuje w całości czynności opisane wyżej. Wymagane do współpracy jest również DTE, czyli Data Terminal Equipment i dopiero w tym momencie posiadamy całość łącza do przesyłania danych. Modem może być wersją zewnętrzną, czyli połączoną z komputerem albo innego rodzaju odbiornikiem przez kabel RS - 232, LPT, USB lub Ethernet. Najczęściej modem jest urządzeniem wewnętrznym montowanym jako karta rozszerzeń PCI w komputerze.

Karta dźwiękowa

Karty dźwiękowe należą do podstawowych kart rozszerzeń spotykanych w komputerach PC. Umożliwiają one zarówno przetwarzanie, rejestrację, jak i odtwarzanie dźwięku. Dostępne na rynku karty dźwiękowe wystarczają zazwyczaj do amatorskich zastosowań. Często spotykanym wariantem jest wyposażanie płyty głównej w kartę dźwiękową. Na półkach sklepowych znaleźć też można karty dźwiękowe, które podłączane są do komputera z wykorzystaniem portu USB.

Monitor

Monitor jest urządzeniem będącym źródłem światła, które wyświetla z wielką częstotliwością na swoim ekranie obraz oglądany na bieżąco przez użytkownika komputera. W zależności od rodzaju ekranu użytego do wyświetlania obrazów monitory dzielimy na monitory kineskopowe CRT, monitory plazmowe oraz monitory oparte na technologii ciekłych kryształów - LCD. Monitory znajdują zastosowanie nie tylko jako monitory komputerowe, ale również jako monitory telewizyjne i ekrany wystawiennicze.

Klawiatura

Klawiatura komputerowa jest uporządkowanym zestawem klawiszy, które służą do ręcznego wprowadzania danych lub do ręcznego sterowania komputerem. Zależnie od pełnionej przez nie funkcji, klawiatura zawiera klawisze cyfrowe, alfabetyczne, znaków oraz funkcji specjalnych, niektóre klawiatury posiadają też klawisze o funkcjach, które zdefiniować może użytkownik. Klawiatury można spotkać w przeróżnych urządzeniach, takich jak maszyny do pisania, telefony komórkowe, kalkulatory oraz oczywiście w komputerach. Klawiatury używane obecnie posiadają nieco ponad 100 klawiszy. W droższych klawiaturach wbudowane są zazwyczaj dodatkowe klawisze sterujące pracą systemu operacyjnego, multimediami czy nawet gier komputerowych, oraz elementy kontrolne takie jak diody LED.

Mysz komputerowa

Mysz używana jest w czasie pracy z interfejsami graficznymi systemów operacyjnych komputerów. Pierwsza mysz komputerowa została zbudowana w roku 1963 przez Douglasa Engelbarta. Przy pomocy myszy możemy poruszać kursorem po ekranie komputera. Za najstarszy typ myszy uważa się mysz mechaniczną, w urządzeniu tego typu wykorzystywana jest metalowa kulka, która pokryta jest gumową powierzchnią o dużym tarciu, a także zespół rolek, które kulka obraca. Do najnowszych rozwiązań zaliczyć można mysz optyczną. W podstawie tego typu myszy zamontowana jest dioda elektroluminescencyjna oświetlająca powierzchnię znajdującą się bezpośrednio pod myszą, a także zespół czujników optycznych. Każda mysz optyczna musi być wyposażona w procesor sygnałowy, który analizuje względne zmiany położenia w znacznie powiększonym obrazie powierzchni. W najbardziej nowoczesnych myszkach optycznych, zamiast diod LED, stosowane są lasery o niewielkiej mocy, dzięki czemu rozdzielczość myszy może osiągnąć wartość nawet 2000 DPI! Niewątpliwą zaletą, która przemawia za korzystaniem z myszy optycznych jest zupełny brak części mechanicznych, które w przypadku myszek mechanicznych bardzo szybko ulegają zabrudzeniu oraz wymagają częstego czyszczenia, jeżeli praca z myszką ma być wygodna. Mysz optyczna może działać poprawnie na prawie każdej powierzchni i nie jest konieczne stosowanie podkładki, chociaż może ona podnieść precyzję ruchu kursora na ekranie. Mysz w czasie swojej wędrówki po podkładce nieustannie przekazuje do komputera zamieniane na postać cyfrową sygnały, które opisują jednoznacznie jej położenie. Po zanalizowaniu tych danych przez procesor, kursor zostaje ustawiony na tej pozycji, która jest wskazywana przez otrzymane współrzędne.

Skaner

Skaner jest czytnikiem, który umożliwia uzyskanie na ekranie komputera dokładnej kopii skanowanego dokumentu. Skaner może pobierać informacje w rozmaity sposób. Skaner optyczny jest urządzeniem umożliwiającym wczytywanie statycznego obrazu obiektu rzeczywistego, takiego jak kartka papieru, siatkówka oka ludzkiego czy powierzchnia ziemi. Następnie przetwarza on ten obraz do postaci analogowej, aby go przesłać bezpośrednio do urządzenia wyjściowego. Częściej spotykanym rozwiązaniem jest przetworzenie obrazu do postaci cyfrowej, aby w następnej kolejności dokonać obróbki komputerowej. Skanery optyczne są stosowane w celu przygotowania obrazu do obróbki graficznej, do rozpoznawania pisma - dzięki tak zwanym systemom OCR, w różnorakich systemach kontroli dostępu i zabezpieczeń, a także w badaniach medycznych i naukowych.

Drukarka

Drukarka jest urządzeniem współpracującym z komputerem, które służy do drukowania obrazu i tekstu. Istnieją drukarki potrafiące pracować również bez komputera, przykładowo mogą wydrukować zdjęcia dostarczone im z cyfrowego aparatu fotograficznego. Odbywa się to po włożeniu w slot znajdujący się w drukarce karty pamięci aparatu fotograficznego.

Rozróżniamy następujące rodzaje drukarek:

1. Drukarka igłowa, której angielska nazwa przedstawia się następująco: dot-matrix printer. Drukarka ta stanowiła kiedyś najpopularniejszy typ drukarek na świecie. Do drukowania wykorzystuje barwiącą taśmę, bardzo podobną do taśmy stosowanej w zwykłych maszynach do pisania. Główną zaletą tej drukarki jest bardzo tania eksploatacja oraz możliwość drukowania większej ilości kopii na samokopiującym papierze.

2. Drukarka atramentowa, której angielska nazwa przedstawia się następująco: ink-jet printer. Jest to najpopularniejszy typ drukarki domowego użytku. Drukowanie odbywa się poprzez umieszczenie na papierze niewielkich (od kilkudziesięciu do nawet kilku pikolitrów) kropli tuszu przeznaczonego do drukowania. W zasadzie każda sprzedawana obecnie drukarka atramentowa oferuje możliwość drukowania w kolorze. Atrament, który stosowany jest w wydrukach kolorowych składa się z czterech kolorów charakterystycznych dla modelu CMYK. Poza tym niektóre drukarki pozwalają na stosowanie specjalnych tuszy fotograficznych, które są nieco jaśniejsze od tuszy standardowych oraz lepiej oddają barwy, jeśli chcemy wydrukować zdjęcia. Wadą drukarek atramentowych w stosunku do igłowych jest względnie wysoka cena eksploatacji, drukarka atramentowa wymaga bowiem częstego uzupełniania stosunkowo drogich zbiorników z tuszem lub wymiany ich na nowe w przypadku uszkodzenia głowicy.

3. Drukarka laserowa, której angielska nazwa przedstawia się następująco: laser printer. Drukarka laserowa umożliwia drukowanie przez odpowiednie umieszczanie na papierze cząstek toneru. Drukarka laserowa charakteryzuje się niezwykle wysoką jakością wydruku, jednak większość modeli umożliwia drukowanie jedynie w kolorze czarnym. Istnieją również modele, które potrafią drukować w kolorze, jednak zwykłych użytkowników odstrasza wysoka cena takich urządzeń.