Hardware

En hardware (på engelsk: hardware ) er en del eller komponent af en computerenhed . Det er den fysiske del af computeren og er parret med softwaren ( software eller firmware ). Der er komponenter placeret inde i enheden, som er vigtige for dens funktion, og andre sekundære, der er placeret uden for ( perifert udstyr ).

De indvendige dele er for det meste monteret på trykte kredsløb . Dele eller komponenter er bygget af forskellige producenter og forbundet med hinanden. Overholdelse af standarder og meget præcise specifikationer fra de forskellige producenter muliggør drift af det hele.

Delene bruges enten til at modtage information, til at sende dem, til at udveksle dem, til at gemme dem eller til at behandle dem. Alle operationer udføres i overensstemmelse med instruktionerne i softwaren og håndteringen af ​​perifere enheder til grænsefladen mellem menneske og maskine .

Introduktion

En computerenhed er en automat, der behandler information i overensstemmelse med tidligere indspillede instruktioner i henhold til princippet om Turing-maskinen . En mikrocomputer består af:

Sagen og perifert udstyr

Det indre af et computerenhedshus indeholder et eller flere trykte kredsløb, hvortil elektroniske komponenter og stik er loddet . Den bundkort er den centrale trykt kredsløb, som alt andet udstyr er tilsluttet. De enheder er per definition det udstyr placeret på ydersiden af huset. Disse enheder kan tilsluttes via kabler, som ofte er computer eller Ethernet busser , men oftere og oftere gennem radio ( WiFi , Bluetooth ,  etc. )

Computerbussen

En computerbus er et sæt kommunikationslinjer, der bruges til at udveksle information mellem komponenterne i en computerenhed. Oplysningerne transmitteres i form af sekvenser af elektriske signaler .

"Bredden" af en parallelbus angiver antallet af bits i en gruppe og derfor antallet af linjer, der bruges til transmission.

Nogle IT-busstandarder:

Indgang

Inputenheder bruges til at kontrollere eller sende information til computerenheden .

Indgangsdataene digitaliseres til brug af processoren.

Alle kontrolenhederne og de direkte tilknyttede outputenheder danner en kontrolfacade kaldet grænsefladen mellem menneske og maskine .

Kontroludstyr

Punch -kortlæsere ( Herman Hollerith , 1890 ) er de inputenheder, der blev brugt i tidlige computere. De blev brugt indtil 1980'erne . Stansekort blev brugt på samme tid masselagring af inputenhed og outputenhed .

En teletype er en type enhed oprettet i 1925, svarende til en skrivemaskine og bruges til at indtaste tekster i et computersystem.

En terminal er en gruppe input- og outputenheder ( tastatur , mus , skærm ), der bruges til fjernstyring af en computerenhed. Terminaler var almindeligt anvendte på computere indtil 1980'erne .

En terminalemulator er software placeret i en computerenhed for at give brugeren mulighed for at styre en anden enhed, som om han var ved kontrol af en terminal.

Fælles udstyr

Den mus , den tegneplade og lys pen er pegeredskaber . De bruges til at betegne et objekt på en overflade - normalt en skærm .

En berøringsskærm er en trykfølsom skærm. Det giver dig mulighed for at udpege et objekt på overfladen med din finger uden at bruge en pegeudstyr .

Den joystick , controllere , rat , pistol og data handske afprøve anordninger, der anvendes i virtual reality , især med videospil konsoller og flysimulatorer .

Forskellige

I computerassisteret musik indtastes oplysninger ved hjælp af en synthesizers tastatur .

Computerenheder kan betjenes med en fjernbetjening .

I en direkte neural grænseflade styres enheden direkte af brugerens hjerne.

De robotter er edb-enheder uden controller - per definition en robot ikke kan befalet. På den anden side, kan de være udstyret med afstand, højde, eller geografiske positionering sensorer svarende til den af GPS.

Afsendelse af oplysninger

  • Den scanningen er processen med omdannelsen af den virkelige verden oplysninger i suiter af binære tal kan manipuleres af en computer-enhed. Transformationen sker ved hjælp af et elektronisk kredsløb . Opbygningen af ​​kredsløbet varierer afhængigt af arten af ​​den information, der skal digitaliseres.
  • En scanner er en enhed, der bruges til at digitalisere billeder. Disse kan være papirdokumenter, fotografier eller dias. Et digitalt kamera er et kamera udstyret med et internt scanningskredsløb. Fotografier kan digitaliseres ved hjælp af et digitaliseringskredsløb og et videokamera . Digitale videokameraer er videokameraer udstyret med et internt digitaliseringskredsløb. Den webcam er en miniature digitalt kamera .
  • Lydoptagelser kan digitaliseres ved hjælp af et digitaliseringskredsløb og en lydkilde, såsom en mikrofon eller båndoptager .
  • En digital elektronisk skala gør det muligt at digitalisere vægten af ​​objekter.

Lagerenheder bruges til at gemme information i form af binære tal.

  • En hukommelse er et elektronisk ( integreret kredsløb ) eller elektromekanisk udstyr beregnet til at gemme information i en computerenhed.
  • En cache-hukommelse er højhastighedshukommelse med lav kapacitet, der er beregnet til midlertidigt at gemme information, der ofte manipuleres af computerenheden.
  • En massehukommelse er en lagringsenhed med stor kapacitet - ofte elektromekanisk - beregnet til at opbevare en stor mængde information i lang tid.

Integrerede kredsløb

  • En skrivebeskyttet hukommelse er en hukommelse lavet af integreret kredsløb, hvor informationen ikke kan ændres. Denne type hukommelse bruges ofte til permanent lagring af integreret software .
  • En tilfældig adgangshukommelse er en hukommelse lavet af integreret kredsløb, hvor informationen kan ændres. Oplysninger går tabt, når strømmen slukkes.
  • En flashhukommelse er en hukommelse, hvor information forbliver, når strømmen slukkes. De første flashhukommelsesteknikker var integrerede kredsløb, der kunne tømmes med en lysblitz.
  • Ferrit kerne memories anvender en magnetisk hukommelse teknik bygget i 1960'erne.

Massehukommelse

  • En massehukommelse siges at være sekventiel adgang, når indholdet kun kan afspilles i en bestemt rækkefølge, såsom bånd og kassetter.
  • En massehukommelse siges at være direkte adgang, når indholdet kan læses i en hvilken som helst rækkefølge, såsom magnetiske eller optiske diske.
  • En SSD (solid state-drev) er en massehukommelse uden bevægelige dele, der består af ikke-flygtige elektroniske minder .
  • En harddisk er en masselagringsenhed med direkte adgang, der består af et eller flere stive og magnetiske drev. De første harddiske blev bygget i 1956. Det er en af ​​de mest anvendte masseminder i computere .
  • De optiske diske , diske af gennemsigtigt materiale såsom Compact Discs eller DVD'er bruges som direkte adgang til masselagring. De første cd'er blev bygget i 1979.
  • De bånd anvendes som sekventiel adgang lagerenhed siden 1950'erne og DAT-bånd er blevet anvendt siden 1980'erne.

Behandling

  • En processor er en elektronisk komponent, der udfører instruktioner.
  • Akronym CPU ( (en)  Central Processing Unit ) betegner enhedens (de ) centrale processor (er). Udførelsen af ​​instruktionerne af CPU (erne) påvirker hele behandlingsforløbet.

En computerenhed indeholder mindst en processor eller endda 2, 4 eller mere. De supercomputere indeholder hundredvis eller endda tusindvis af processorer forbundet i et neuralt netværk , et koncept inspireret af anatomien af hjernen .

  • Forkortelsen RISC (på engelsk Reduced Instruction Set Computer ) udpeger en processor, hvis antal instruktioner er reduceret til et minimum. Denne teknologi dukkede op i 1980'erne for at erstatte CISC'er .
  • Forkortelsen CISC (på engelsk Complex Instruction Set Computer ) udpeger en processor, hvis antal instruktioner udvides i modsætning til RISC .
  • Forkortelsen FPU (engelsk Floating punkt Unit ) betegner en processor aritmetik , indrettet til at udføre beregninger på reelle tal i floating point .
  • En hukommelsesadresse er den digitale information, der angiver, hvor i hukommelsen oplysningerne er placeret.
  • Forkortelsen MMU (på engelsk Memory Management Unit ) betegner den komponent, der styrer udvekslingen af ​​information mellem processorer og hukommelser. Især udfører den de adressetransformationsoperationer, der er nødvendige for den virtuelle hukommelsesmekanisme .
  • Akronymet GPU (på engelsk Graphics Processing Unit ) udpeger mikroprocessoren, der er ansvarlig for at sikre visningen af ​​de elementer, der er til stede på skærmen, og til at udføre visning og manipulation af grafiske data (videospil, avancerede beregninger i 3D ...). Det er generelt indlejret på nylige bundkort for at sikre korrekt visning af operativsystemets vigtigste grafiske elementer, men et dedikeret grafikkort er nødvendigt for at køre applikationer, der er grådige i grafikressourcer.
  • Kommercielle integrerede kredsløb indeholder ofte både en CPU, en FPU og en MMU.

Afslut

Outputudstyr bruges til at præsentere information fra en computerenhed i en form, der kan genkendes af et menneske .

Skærm

  • En skærm er en overflade, hvor et billede vises. De billeder, der skal vises, genereres af et elektronisk kredsløb udstyret med en RAMDAC .
  • En skærm er en skærm med en teknologi svarende til den, der anvendes på fjernsyn , og som viser billeder fra computerenheden.
  • LCD er en teknologi til visning af billeder ved hjælp af den visuelle effekt af flydende krystaller , der er brugt siden 1970, især på lommeregnere .
  • Den billedrør skærm er en teknologi til visning af billeder ved at bombardere elektroner på en fluorescerende overflade. Den første praktiske anvendelse var oscilloskopet i 1897, derefter tv . Denne teknologi, der anvendes på de allerførste computere, bruges stadig meget i dag.
  • Et hovedmonteret display er et par briller udstyret med to miniatureskærme (en til hvert øje), der viser lidt forskellige billeder. Denne enhed gør det muligt at gengive opfattelsen af lettelse ved stereoskopi . Det bruges i virtual reality .
  • En berøringsskærm er en trykfølsom skærm. Det fungerer både som en outputenhed (skærm) og inputenhed (tastatur, pegeudstyr).
  • En videoprojektor er et udstyr, der giver dig mulighed for at projicere et billede fra et fjernsyn , video eller computerenhed på en hvid overflade. Videoprojektorer bruger undertiden LCD- teknologi .

Printer

En printer er et udstyr, der bruges til at sende information i form af billeder på papir. Disse kan være dokumenter eller fotos.

På en daisy-chain printer rammer en hammer successivt de forskellige ben på en fleksibel stjerne (daisy) mod et blækbånd. I slutningen af ​​hvert ben er aftrykket af en typografisk karakter. Denne teknik arves direkte fra skrivemaskiner .

På en matrixprinter udskrives billedet med strejker fra en gruppe nåle på et blækbånd. Denne meget støjende teknik tillader imidlertid, at der laves kopier på kulstofpapir , hvilket gør det stadig meget nyttigt til udskrivning af fakturaer eller leveringssedler.

På en inkjetprinter udskrives billedet ved at sprøjte blækdråber på papiret. Denne teknik, udviklingen af ​​matrixprintere, dukkede op i 1970.

På en laserprinter tegner en laserstråle det billede, der skal reproduceres, på en tromle , som polariserer og tiltrækker et sort pulver ( toneren ), som derefter trofast gengiver det billede, der skal udskrives. Et forpolariseret ark papir vikles på tromlen, og de pulveriserede inskriptioner overføres til papiret. Arket passerer derefter mellem to trykruller, hvoraf den ene varmes op, pulveret smelter og bliver permanent fastgjort på papiret. Denne teknik er også blevet brugt på kopimaskiner siden 1976.

Netværk

Netværksudstyr er det sæt udstyr, der vedrører kommunikation af information mellem computerenheder. Udstyret bruges til at sende information, modtagelse, videresendelse og filtrering.

Kommunikation kan ske via kabel , radiobølge , satellit eller optisk fiber .

  • En kommunikationsprotokol er en industristandard til kommunikation af information. Standarden etablerer både det elektroniske synspunkt (spændinger, frekvenser) og det informative synspunkt (valg af information, format) såvel som strømmen af ​​kommunikationsoperationer (hvem initierer kommunikationen, hvordan korrespondenten reagerer, hvor lang kommunikation,  osv. ).
  • Den OSI-modellen er en international standard for distribution af opgaver i forbindelse med strukturering og fortolkning af information cirkulerer på et computernetværk. Modellen har 7 uafhængige niveauer. En industristandard eller niveau kan kombineres med enhver industristandard med et lag over eller under.

Generelt understøtter transmissionsudstyr industristandarder og kommunikationsprotokoller på niveau 1 og niveau 2. Niveauer 3 til 7 understøttes af software .

Udstyr

Et netværkskort er et printkort, der bruges til at modtage og sende information i henhold til en eller flere protokoller .

Et modem er et udstyr, der bruges til at sende information i form af et moduleret elektrisk signal , der gør det muligt at føre det over en analog kommunikationslinje såsom en telefonlinje .

En Ethernet-hub er en relæenhed, der bruges i computernetværk . Den er udstyret med flere stik, hver information, der modtages af et af konnektorerne, videresendes til alle de andre stik. En hub fungerer på OSI niveau 1.

En netværksswitch (engelsk switch ) er en relæenhed, der bruges i computernetværk . Den er udstyret med flere stik, hver information, der modtages af et af forbindelserne, analyseres og transmitteres derefter så hurtigt som muligt på det stik, hvor modtageren er placeret. En netværksafbryder fungerer på OSI niveau 1 og 2.

En router er en informationsfiltreringsenhed, der bruges i computernetværk . Den er udstyret med to stik. Routeren analyserer den information, den modtager fra et af konnektorerne, transformerer derefter informationen i henhold til routingtabellen og beslutter, om det er nødvendigt at videresende det til det andet stik. En router fungerer på OSI niveau 1, 2 og 3.

Bygherrer

Noter og referencer

Bemærkninger

  1. Indtil 1980 var computere ( mainframe- type ) meget dyre og omfangsrige. Hver mainframe blev brugt (via terminaler ) af alle ansatte i en virksomhed eller medlemmer af en forening samtidigt. Fremkomsten af personlige computere i 1981, især IBM PC , ændrede radikalt den måde, computere bruges på.

Se også

Relaterede artikler