6 привычек, которые помогут сохранить здоровье.
Многие профессии подразумевают работу с компьютером. Сидячий образ жизни и постоянная нагрузка на глаза не очень-то полезны, поэтому нужно помогать организму оставаться здоровым в таких условиях.
Идея с сайта apartmenttherapy.com
На фото:
Если вы поймали себя на том, что пытаетесь размять затекшую шею и спину, трете сухие глаза, испытываете жажду или острый недостаток кислорода, значит, возможно, вы стали жертвой вредных привычек, свойственных людям, значительную часть жизни которых составляет работа за компьютером. Но никогда не поздно что-то поменять! Соблюдайте несколько правил и оставайтесь здоровыми. Предлагаем несколько советов, как улучшить самочувствие во время работы за компьютером.
1 Не забывайте моргать. Моргайте, моргайте и еще раз моргайте! Многие из нас неосознанно начинают моргать гораздо реже, смотря в светящийся монитор компьютера.
2 Пейте воду. Помогите организму избежать обезвоживания. Дома с этой задачей справиться даже легче: любимая чашка и прохладная чистая вода всегда под рукой. Если вы испытываете непреодолимое желание попить, значит, уже давно пора было это сделать. Установите напоминания на телефоне или компьютере, которые через каждые два часа будут оповещать вас, что пора пропустить стаканчик.
3 Осанка и эргономика. Задумайтесь, в каком положении вы привыкли сидеть за рабочим столом. Убедитесь, что во время работы ваше тело находится в комфортном и правильном положении. Приобретите качественное эргономичное кресло и следите за осанкой. Запястья и кисти рук не должны испытывать напряжения, а клавиатура должна быть удобной.
4 Чистый воздух. Если вы заметили частицы пыли, парящие в свете монитора, пришло время покупать очиститель воздуха. Если воздух душный и сухой, вам понадобится его увлажнитель. Комнатные растения также помогают очистить воздух.
5 Встаньте и пройдитесь. Делая перерыв в работе, не проводите время в кресле, зарабатывая боль в пояснице. Двигайтесь и делайте растяжку. Некоторые упражнения можно делать, сидя на стуле. Поддерживайте организм в тонусе, продуктивность от этого только увеличится.
6 Делайте зарядку для глаз. Через каждые 20 минут отвлекайтесь от работы за компьютером и в течение 20 секунд смотрите на предметы, находящиеся в отдалении. Также можно закрыть глаза и нарисовать ими под веками цифры от 1 до 10.
Постоянная работа за компьютером еще не повод отправлять работников на медосмотры
Медосмотры обязательны для работающих во вредных и опасных условиях труда. Излучение от ПЭВМ может являться вредным / опасным фактором.
См. также: «Обязателен ли медосмотр для офисных сотрудников в 2020-2021 годах?».
Так, в соответствии с подп. 3.2.2.4 Перечня вредных и опасных факторов (приказ Минздравсоцразвития от 12.04.2011 № 302н) обязательные предварительные и периодические медосмотры проводятся при наличии на рабочем месте электромагнитного поля широкополосного спектра частот (5 Гц — 2 кГц, 2 кГц — 400 кГц) — при превышении предельно допустимого уровня. Если диапазон у ваших ПК ниже, направлять работающих за ними сотрудников на медосмотры не требуется.
Об этом — в письмах Минтруда России от 08.07.2020 № 15-2/ООГ-1953, Роструда от 28.02.2017 № ТЗ/942-03-3.
Подробнее об опасных и вредных производственных факторах читайте здесь.
Важно! КонсультантПлюс предупреждает
За непроведение специальной оценки условий труда или нарушение порядка ее проведения работодатель (организация или индивидуальный предприниматель) может быть привлечен к административной ответственности…
1) несоблюдение срока проведения спецоценки;
Полный перечень нарушений, а также пошаговую инструкцию по проведению спецоценки вы найдете в К+. Пробный доступ можно получить бесплатно.
Более полную информацию по теме вы можете найти в КонсультантПлюс.
Пробный бесплатный доступ к системе на 2 дня.
Работа за компьютером теперь не основание для медосмотров работников

Старая редакция | Новая редакция |
---|---|
электромагнитное поле широкополосного спектра частот от ПЭВМ (работа по считыванию, вводу информации, работа в режиме диалога в сумме не менее 50% рабочего времени) | электромагнитное поле широкополосного спектра частот (5 Гц — 2 кГц, 2 кГц — 400 кГц) (при превышении предельно допустимого уровня) |
Отметим, что вопрос о том, является ли сама по себе работа с ПЭВМ в течение не менее 50% рабочего времени основанием для направления работника на медицинский осмотр, долгое время вызывал ожесточенные споры.
Многие специалисты полагали, что факторы, поименованные в Перечне, учитываются как основания для проведения медицинских осмотров только тогда, когда по уровню своего воздействия отнесены к вредным и (или) опасным классам. При этом на рабочих местах, на которых работники исключительно заняты на персональных электронно-вычислительных машинах (персональных компьютерах), неионизирующее излучение в принципе не идентифицируется как вредный фактор. Иными словами, работа никогда не будет признана вредной из-за того, что работник трудится за компьютером более 50% рабочего времени. А значит, и медосмотры такого работника проводить не нужно.
В поддержку данной позиции высказывались многие органы исполнительной власти: Минздрав, Роспотребнадзор, ФМБА, Минэкономразвития. Даже Роструд в 2017 году присоединился к лагерю ее сторонников, заключив, что при наличии результатов СОУТ, подтверждающих оптимальные или допустимые условия труда на рабочем месте, у работодателя не возникает обязанности направлять трудящихся более 50% рабочего времени за компьютером работников для прохождения медосмотров (хотя ранее данное ведомство занимало иную позицию).
Тем не менее, Минтруд России последовательно настаивал на необходимости проведения медосмотров работающих за компьютером не менее 50% рабочего времени работников независимо от прочих обстоятельств. В судах же можно было встретить как одну, так и другую точки зрения.
После вступления в силу рассматриваемых поправок (а это произойдет 24 мая 2020 года) вопрос можно будет считать разрешенным. Правда, указание на необходимость прохождения обязательных медосмотров лицами, работающими с ПЭВМ более 50% рабочего времени (профессионально связанными с эксплуатацией ПЭВМ), сохранится еще в п. 13.1 СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03. Однако СанПиН не является документом, которым могут устанавливаться основания для проведения обязательных медицинских осмотров.
А вот проблема с иными случаями, когда на рабочих местах работника присутствуют поименованные в Перечне вредные факторы, но уровень их воздействия недостаточен, чтобы отнести условия труда к вредным или опасным, по-прежнему остается актуальной. К сожалению, внесенные Минздравом и Минтрудом поправки в решении данного вопроса никак не помогают.
«Относится ли работа за компьютером к категории вредных видов деятельности и на какие льготы можно рассчитывать?»
Заказать судебное представительство в арбитражных и районных судах Заказать
Ответ: Определенно, в вашей трудовой деятельности присутствует вредный фактор – электромагнитное поле,создаваемое работающим компьютером. При условии того, что работа за ПК занимает более 50% рабочего времени по штатному расписанию, вашу деятельность можно отнести к категории вредных. Вы имеете право на дополнительный отпуск, надбавку к должностному окладу и получение молочных продуктов от работодателя. Также не допускается отзыв работника из отпуска и замена его денежной компенсацией. Рабочая неделя в таком случае не должна состоять более чем из 36 часов.
Обоснование: Приказом Минздравсоцразвития РФ N 302H от 12.04.2011 утверждены перечни вредных факторов и работ,и порядок их проведения медицинских обследований
№ п/п | Факторы | Периодичность осмотра | Врачи-специалисты |
3.![]() |
Электромагнитное поле широкополосного спектра от частот ПЭВМ (работа по считыванию, вводу информации, работа в режиме диалога в сумме не менее пятидесяти процентов рабочего времени) | 1 раз в 2 года | Невролог Офтальмолог |
В настоящее время при работе за компьютером работодатель обязан обеспечить, а работники — соблюдать нормы, регламентированные в СанПиH 2.2.2/2.4.1340-03 «Гигиенические требования к ПЭВМ и организации работы». Аббревиатура ПЭВМ означает термин «персональные электронно-вычислительные машины» под которыми необходимо понимать широкий спектр компьютерной техники. Этот документ детально описывает требования к рабочему месту, помещению, организации труда и отдыха. Приложения к нему, большей частью носят рекомендательный характер, но очевидно, игнорироваться работодателем не могут.
Для видов операторских работ на ПК устанавливаются категории по тяжести и напряженности работы с ПК, которые рассчитываются: для группы «А» — по количеству считываемых знаков, но не более 60 тыс. знаков за смену; для группы «Б»- по количеству считываемых/вводимых символов, но не более 40 тыс. знаков за смену; для группы В — по времени непосредственной работы за ПК за смену, но не более 6 ч.
Нагрузка за рабочую смену и длительность перерывов указана в следующей таблице:
Категория | Группа А, тыс.зн. | Группа Б тыс.зн. | Группа В, часов | Перерывы при 8ч. смене |
1 | До 20 | 15 | 2 | 50 |
2 | До 40 | 30 | 4 | 70 |
3 | До 60 | 40 | 6 | 90 |
Необходимо Отметить, что время отдыха (перерывов) также включается в рабочее время, что следует из норм ст. 108 ТК РФ.
Согласно ст. 117 ТК РФ, работникам на вредных работах предоставляется ежегодный дополнительный оплачиваемый отпуск. Его минимальная продолжительность устанавливается Правительством Российской Федерации, но не менее 7 календарных дней. Не Допускаются отзыв работника из отпуска и замена ежегодного основного оплачиваемого отпуска и ежегодных дополнительных оплачиваемых отпусков работникам денежной компенсацией (за исключением выплаты компенсации за не полученный отпуск при увольнении).
Помимо этого Постановление Правительства РФ от 20.11.2008 № 870 устанавливает сниженную продолжительность рабочего времени – до 36 часов в неделю и повышение оплаты труда не менее чем на 4% тарифной ставки (оклада), установленной для различных работ с нормальными условиями труда.
В условиях вредных факторов труда не допускается работа по совместительству (ст.282 ТК РФ). Женщины с диагностированной беременностью не могут допускаться до проведения вредных работ, в таком случае работодатель обязан перевести ее на нормальные условия с сохранением средней заработной платы.
Помимо этого работодатель обязан обеспечить выдачу молочных продуктов, имеется возможность замены их денежным эквивалентом — ст. 222 ТК РФ. Работники на работах с вредными условиями труда проходят медицинские осмотры не реже одного раза в год. При этом в состав комиссии включаются врачи узкой специализации,для оператора ПК это невролог и офтальмолог. В соответствии с медицинскими рекомендациями указанные работники проходят внеочередные медицинские осмотры(обследования) для предупреждения возможных профессиональных заболеваний – ст.213 ТК РФ.
К сожалению, работодатель зачастую «забывает» о законных правах работников,занятых на работах с вредным фактором. Для него это дополнительные материальные затраты и потери рабочего времени. Так, в штатном расписании иногда существенно снижается расчетное время работы за ПК, что идет в разрез с фактическими обязанностями работника. Однако при такой подтасовке работа формально«перестает» быть вредной со всеми вытекающими последствиями.
В случае нарушений условий труда со стороны работодателя гражданин может обратиться в Государственную инспекцию труда (г. Тула, ул. Ф.Энгельса, д. 62) или в районную прокуратуру.
Автор статьи: юрист «Правового бюро «ТРИБУН» Миронов А.В.
Юридическая фирма «Правовое бюро «ТРИБУН». Все права защищены.
К списку статейКонтактные линзы и работа за компьютером
Не секрет, что длительное времяпрепровождение за компьютером может губительно сказаться на здоровье Ваших органов зрения. И дело даже не в излучении, которое исходит от экрана, как считают многие, а в специфике изображения на нем. Его особенность состоит в том, что:
- изображение не отражает свет, а светится само по себе;
- имеет меньший контраст, чем бумажное;
- состоит из пикселей (дискретных точек) которые зажигаются и гаснут с определенной частотой;
- при работе с ПК приходится постоянно переводить взгляд с монитора на клавиатуру, что не может не способствовать утомлению органов зрения.
Все эти факторы приводят к тому, что человек начинает значительно реже моргать (приблизительно в 5 раз), поэтому затрудняется обмен жидкости и происходит пересыхание слезной пленки. Как следствие возникает так называемый компьютерный зрительный синдром (КЗС).
Что такое компьютерный зрительный синдром и как с ним бороться?
Если Вы долгое время работаете с ПК, Вы можете заметить появление таких симптомов как сухость, покраснение и ощущение песка в глазах. В особо тяжелых случаях наблюдается чувство «затуманенности» взора и иногда даже двоение в глазах. Это и есть КЗС.
Что же делать, если избежать долгой работы за компьютером не получится? Во-первых, не забывать часто моргать. Для этого Вы можете даже приклеить стикер-напоминание на край монитора. Во-вторых, нужно обязательно делать перерывы в работе. Лучше всего несколько коротких «передышек» в час. Для того, чтобы глаза отдохнули, достаточно будет просто сфокусировать взгляд на предмете на дальнем расстоянии, например, за окном. В-третьих, нужно правильно обставить рабочее место, а именно свет: он не должен падать на монитор и образовывать блики, окна должны находиться сбоку от экрана, а не сзади или спереди. Свет от настольной лампы также не должен падать под прямым углом. В-четвертых, очень важно правильно настроить контрастность: изображение не должно быть ни слишком ярким, ни слишком тусклым. Также не лишним будет пить немного больше воды, особенно в жаркий летний день.
Контактные линзы и работа за компьютером.
КЗС может возникать даже у людей с отличным зрением, а пользователи контактной оптики и подавно находятся в группе риска. Ведь поступление слезной жидкости к роговице будет затруднять не только редкое моргание, но и линза.
Специалисты офтальмологи рекомендуют людям, проводящим много времени перед монитором, подобрать оптику с высоким содержанием влаги. Среди популярных моделей можно выделить Acuvue Oasys With Hydraclear Plus.
Еще один распространенный способ справиться с компьютерным зрительным синдромом — регулярное увлажнение роговицы при помощи специальных капель или гелей. Фирма Bausch & Lomb, например, выпускает высококачественные капли ReNu MultiPlus, которые с удовольствием используют многочисленные пользователи КО. А если Вам требуется еще больше увлажнения, Вы можете обратить внимание на гель Систейн, который надолго защитит слезную пленку от испарения.
Как видите, контактные линзы и компьютер вполне совместимы. Достаточно только выполнять некоторые меры предосторожности. Прежде чем начать использование глазных капель или перейти на новые линзы с более высоким уровнем влагосодержания, обязательно проконсультируйтесь со своим врачом.
Еще один необычный способ борьбы с КЗС
Специалистами была разработана программа для ПК, которая получила название «Anti-EyeStrain – Профилактика зрительного утомления». Эта программа контролирует соблюдение режима, напоминает о перерывах и с определенными интервалами предлагает пользователю ПК сделать индивидуально подобранные упражнения. Программа Anti-EyeStrain была одобрена кафедрой глазных болезней Северного государственного медицинского университета (Архангельск), а также получила сертификат качества швейцарской некоммерческой организации «Health on the Net» (Женева). Существует еще одна похожая программа-помощник, которая называется «Eyes Keeper». Действует она по тому же принципу. Такие программы особенно пригодятся людям с плохим зрением, которые используют контактные линзы, они помогут следить за здоровьем глаз.
Команда MagazinLinz.ru
Работа за компьютером — Актуальные вопросы о зрении — Кабинет врача
Компьютерный зрительный синдром. Что это и чем это грозит Вашему зрению?
В наше время 80% людей проводят минимум 2-3 часа и более за компьютером, многие гораздо больше !
И после этого обращаются к врачам с жалобами. В первую очередь приходят к окулистам.
Самые частые проблемы:
Быстрая утомляемость глаз, чувство жжения и песка в глазах, ощущение сухости , снижение зрения, покраснение глаз и боли в области глазниц и лба. Все эти жалобы, врачи объединяют в один диагноз
Компьютерный зрительный синдром ( CVS ).
У большинства пользователей ПК возникают эти жалобы, у одних после 2 часов работы, у других после 4 часов и, практически у всех, после 6 часов.
Синдром сухого глаза часто сопутствует Компьютерному зрительному синдрому. На первых стадиях проявляется жжением в глазах, чувством инородного тела, быстрой утомляемостью зрения при чтении и работе за компьютером, слезотечением и расфокусировкой зрения, восстанавливающееся при моргании. На поздних стадиях слезотечение сменяется сменяется ощущением сухости, которое усугубляется при воздействии ветра, дыма или сухого кондиционированного воздуха офисных помещений.
Как правило начинают лечить аллергию , приемом противогистаминных препаратов или головные боли, приемом , например, цитрамона 🙂
Как можно нивелировать, уменьшить проявления этих симптомов, когда нет возможности отказаться или уменьшить время провождения с ПК?
1. В-первую очередь, это организация рабочего места. Оно должно быть достаточно освещено, световое поле равномерно распределено по всей площади рабочего пространства, лучи света не должны попадать прямо в глаза.
2. Стол с ПК нежелательно располагать напротив окна, но если по другому невозможно, ограничьте световой поток повесив на окно плотные шторы или жалюзи.
3. Экран монитора и Ваши очки, если Вы работаете в них, должны быть идеально чистыми, поэтому перед началом работы протирайте их специальными салфетками. За монитором компьютера необходимо ухаживать не реже одного раза в неделю.
Центр экрана должен располагаться на уровне Ваших глаз или чуть ниже. При работе, не наклоняйте голову вперед, старайтесь держать ее прямо.
Сам экран монитора должен находится на расстоянии 50-60 см от глаз, ели Вам плохо видно, измените величину шрифта.
Располагайте монитор и клавиатуру на рабочем столе прямо, а не наискось.
4. Спина, при работе с ПК наклонена на несколько градусов назад. Это позволяет разгрузить позвоночник, улучшить кровообращение в зоне между туловищем и бедрами.
Второе – очки с покрытием для работы с ПК. Даже если Вы носите линзы.
Врач подбирает нужную Вам коррекцию ( именно, для работы с ПК ). Это могут быть очки без диоптрий, монофокальные, прогрессивные или вариофокальные- это зависит от Вашего зрения. Не менее важно выбрать покрытие для этих линз.
Рекомендуется антибликовое, убирающее блики и повышающее контрастность изображения; специальное покрытие исключающее часть синего спектра что улучшает комфортность видения; слабая тонировка линз позволяющая нейтрализовать определенный спектр волн, создающие комфортность изображения.
Как максимально убрать неприятные последствия Синдрома сухого глаза?
Упражнения ?!!
Проведены исследования, доказывающие, что при работе с ПК мы моргаем реже, чем обычно, в 5 раз. Это то и приводит к возникновению многих из вышеперечисленных жалоб.
Если у Вас нет нарушения зрения, надо чаще моргать ( банально, но помогает ). Пользоваться увлажняющими каплями ( сейчас на российском рынке большой выбор препаратов и врач, учитывая Ваши индивидуальные жалобы, рекомендует нужные Вам капли )
Если Вы являетесь носителем контактных линз: нужно, на приеме у доктора рассказать о специфике Вашей работы, чтобы врач мог предложить линзы, учитывая эти особенности. Сейчас приоритетом пользуются линзы нового поколения из силикон-гидрогелевых материалов с увлажняющим компонентом.
Через 20-30 мин нужно прерываться и делать комплекс упражнений, это даст Вам возможность несколько разгружать работу глаз. Лучше, найти предлог и встать, пройтись, пусть недалеко, до соседнего стола. Сделать несколько кругов движений шеей, пошевелить лопатками.
Для глаз: прикрыть на несколько секунд, потом сделать вращательные движения по часовой стрелки и против; интенсивно сжимайте и разжимайте глаза; вертикальные движения глазами: вверх-вниз; горизонтальные движения: вправо-влево. Все упражнения сделать 6 раз.
Комфортная работа за компьютером — КомпЛайн
1. Прямая спина
Есть один старый и важный момент: Сидя за компьютером, и не только за компьютером, сидеть, нужно ПРЯМО, не СУТУЛЯСЬ! За этим следует постоянно следить, держа спину ровной. Сохранять хорошую осанку поможет правильно подобранный, комфортный стул или кресло, которое настраивается по фигуре и расположению клавиатуры и монитора. Либо ортопедическое кресло, с анатомической формой. Спинка такого стула/кресла должна поддерживать нижнюю половину спины, и к тому же наклоняться, чтобы не препятствовать движениям в процессе работы. Бумажник, телефон и другие объемные предметы из задних и боковых карманов брюк лучше вынимать. Ничто не должно мешать сгибанию бедер. Помните – поза Вашего тела за компьютером не должна вызывать боли, дискомфорта или напряженности мышц спины и бедер. ЭТО ВАЖНО!
Родителям также следует внимательно относиться к тому, как сидит Ваш ребенок за компьютером, порой дети, да и взрослые тоже, принимают такие ненормальные позы, даже не подозревая о том, как можно навредить своему позвоночнику таким образом.
2. Плечи расслаблены.
Локти держать согнутыми под прямым углом. Когда вы кладете кисти на клавиатуру, плечи не должны быть напряжены, а руки должны быть согнуты примерно под углом 90 градусов. При таком расположении обеспечивается хорошая циркуляция крови. Если в кресле имеются подлокотники, убедитесь, что они не упираются в локти и не заставляют подниматься плечи слишком высоко, создавая нагрузку на мышцы шеи и в области ключиц. Просто попробуйте сделать как написано прямо СЕЙЧАС, читая этот материал и вы ощутите разницу!
3. Положение головы.
Голова должна расположена прямо и немного наклонена вперед. Постарайтесь расположить монитор и рабочие документы таким образом, чтобы, не приходилось постоянно ворочать головой по сторонам. Это вызывает боли в шее, плечах и спине.
4. Соблюдайте дистанцию.
Расстояние от глаз до экрана монитора должно быть не менее 70 см. Иными словами, вытянув вперед руку, она едва должна доставать экрана. Если Вы привыкли разглядывать экран с расстояния нескольких десятков сантиметров, вам может показаться, что такое расстояние слишком велико. Правильное освещение в помещении должно смягчать блики на экране, каждые четверть часа отвлекайтесь от монитора и переводите взгляд на отдаленные предметы. Либо просто смотрите вдаль – такая простая гимнастика помогает сохранять зрение в хорошем состоянии.
5. Ноги.
Продолжительно е положение «сидя», в неподвижной позе, ухудшает кровообращение в ногах. Стул или кресло должны иметь мягкое сидение, колени согнуты под прямым углом, а стопы должны плоско стоять на полу. Только такая поза обеспечивает длительный комфорт и нормальную циркуляцию крови. Так, как, домашним компьютером пользуются все члены семьи разного возраста и роста, необходимо не только обзавестись креслом, с регулируемым по высоте сиденьем, но и под столом установить подставку для ног младших членов семьи.
Зрение.
Всем известно, что длительное напряжение глаз чревато утомлением и снижением зрения. Когда глаза устают, становиться трудно разглядеть мелкие детали изображения на экране, внимание рассеивается, а если заставить себя вглядеться в изображение можно ощутить неприятную резь в глазах. При этом глаза нередко начинают слезиться. Такой эффект чаще всего возникает при использовании мониторов низкого качества (либо старые «трубки» с частотой кадровой развертки менее 70 Гц). Так же, из-за не правильного освещения (при использовании ярких ламп дневного света) либо когда на экран падают солнечные лучи, это тоже заставляет зрение напрягаться.
Необходимо обратить особенное внимание на качество монитора. Многие к нему относятся легкомысленно или обсуждают только размер экрана по диагонали. Приобретая домашний компьютер, ни в коем случае не следует экономить на мониторе. Если денег мало, лучше купить компьютер с меньшей памятью, небольшим жестким диском или более медленным процессором – это в будущем легко поправимо. а вот монитор нужно сразу выбирать очень тщательно. Улучшить его качество потом невозможно, поэтому сразу следует приобретать лучший из возможных.
Как ни странно, размер монитора принципиального значения не имеет. В большинстве случаев для домашнего использования достаточно 17 дюймов, хотя сейчас менее 18. 5 дюймов в магазинах уже не продаются.
Яркость свечения монитора следует отрегулировать так, чтобы ее уровень был минимальным, первое время будет казаться что картинка слишком тусклая, но глаза очень быстро адаптируются к такому уровню. Такая настройка монитора уменьшает утомление зрения. Однако, при низкой яркости экрана чтобы не приходилось присматриваться к тусклому изображению, освещение помещения должно быть неярким, приглушенным. Лучше всего сидеть боком у окна. Шторы или жалюзи лучше прикрывать, а общее освещение лучше выключить или сделать минимальным. Лучше всего оставить только неяркое локальное освещение, направленное на клавиатуру или документ, с которым вы работаете.
Клавиатура.
Овладение слепым методом печати – весьма полезный навык работы с клавиатурой.
Оптимальная высота стола или выдвижной полки для клавиатуры 68 – 73 см. над полом. Высоту стула и стола следует подобрать так, чтобы минимально напрягать мышцы плеч, рук и запястий. Запястья могут касаться стола перед клавиатурой. Но, ни в коем случае нельзя переносить на них хотя бы часть веса тела, то есть опираться на них
Каждая клавиатура имеет регулировку по высоте наклона. Подберите для себя наиболее удобный угол наклона. Некоторые клавиатуры, например Microsoft Natural Keyboard, имеют большие возможности для регулировки. Такие клавиатуры имеют расщепление в середине буквенной части и особую форму, предназначенную для более естественного положения запястий над клавишами. Однако такой клавиатурой имеет смысл обзаводиться только в том случае, если вы много пишите и владеете слепым десятипальцевым методом печати. В остальных случаях от такой клавиатуры нет никакого эргономического выигрыша.
В компьютерных салонах можно найти специальные подпорки и подушки для установки перед клавиатурой, предназначенные для отдыха запястий и предупреждения туннельного синдрома – острых болей из-за перегрузки и повреждения сухожилий запястий. Проку от этих приспособлений не так уж и много, если не научиться правильно их использовать. Вот регулярные короткие перерывы при работе на клавиатуре могут быть наиболее полезными. Так что лучше обзаведитесь такой привычкой, чем захламлять стол ненужными приспособлениями., и тратить на них деньги.
Мышка.
Конечно же и в работе с мышкой следует обзавестись хорошими привычками.
Мышка многим кажется совсем нехитрым устройством: казалось бы, чего там необычного катай по столу ее да щелкай кнопками. Однако и тут есть правила, которые стоит неукоснительно выполнять.
· Запястье держать быть прямо. Никогда на него не опираться, в то время как оно лежит на столе! Не изгибайте суставы запястья: оно должно лежать в естественном положении.
· Не сжимайте мышку с силой. Это вызывает ненужное напряжение мышц, нарушает кровообращение и сковывает движения. Если мышь не слушается, почистите ее, либо замените.
· Не работайте с мышкой с полностью вытянутой рукой. Подбирая рабочий стол, выбирайте такой, чтобы за мышкой не приходилось тянуться далеко. Для движения мышкой должно быть достаточно свободного места.
· Различные дополнительные приспособления, такие как коврики для мыший, подушки и подпорки для отдыха запястий рук, помогают только в том случае, если правильно используются.
Метатеги материала: Эргономика, Уфа, Комфорт, работа, компьютер, положение тела, рабочее место, в офисе, бухгалтера, в офисе, секретаря, программиста, за компьютером, реферат
технических вакансий — Найдите свою следующую работу, связанную с вычислениями и ИТ, с ComputerWork
Требуется хотя бы одна отрасль
Название работы
Ключевые слова
Местоположение (а) В пределах 1 мили В пределах 5 миль В пределах 10 миль В пределах 15 миль В пределах 25 миль В пределах 50 миль В пределах 75 миль В пределах 100 миль
Категория Двуязычный Исполнительный Выпускной Работа на дому Государственный сектор
Ссылка на вакансию
Оплата труда Менее 15000 фунтов стерлингов в год 15000–20000 фунтов стерлингов в год 20000–25000 фунтов стерлингов в год 25000–30000 фунтов стерлингов в год 30000–40000 фунтов стерлингов в год 40000–50000 фунтов стерлингов в год 50000–75000 фунтов стерлингов в год 75000 фунтов стерлингов — 100000 £ / год Свыше 100000 £ / год Не указано на вакансии
Почасовая ставка Менее 10 фунтов стерлингов / час 10 фунтов стерлингов — 20 фунтов стерлингов / час 20 — 30 фунтов стерлингов / час 30 фунтов стерлингов — 40 фунтов стерлингов / час 40 — 50 фунтов стерлингов / час 50 — 65 фунтов стерлингов / час 65 — 80 фунтов стерлингов / час 80 фунтов стерлингов — 100 £ / час Свыше 100 £ / час Не указано на вакансии
Заработная плата / ставка Менее 15000 фунтов стерлингов в год 15000–20000 фунтов стерлингов в год 20000–25000 фунтов стерлингов в год 25000–30000 фунтов стерлингов в год 30000–40000 фунтов стерлингов в год 40000–50000 фунтов стерлингов в год 50000–75000 фунтов стерлингов в год 75000 фунтов стерлингов — 100000 фунтов стерлингов в год Свыше 100000 фунтов стерлингов в год Ниже 10 фунтов стерлингов / час 10 фунтов стерлингов — 20 фунтов стерлингов / час 20–30 фунтов стерлингов / час 30–40 фунтов стерлингов / час 40–50 фунтов стерлингов / час 50–65 фунтов стерлингов / час 65 фунтов 80 фунтов стерлингов / час 80 — 100 фунтов стерлингов / час Свыше 100 фунтов стерлингов / час Не указано на вакансии
Право на участиеВиза рассматривается Предлагается спонсорство
Изменить, чтобы искать все вакансии Searching RussiaИзменить страну Добавить больше стран
В течении 7 дней В течение 6 дней В течении 5 дней В течение 4 дней В течение 3 дней В течение 2 дней В течение 1 дня Сегодня
Любой тип работы Постоянный Договор Контракт / Постоянно Неполный / Временный / Сезонный
Любой рекламодатель Только рекрутеры / агентства Только прямые работодатели
Как работают компьютеры? Простое введение
Как работают компьютеры? Простое введение Рекламное объявление Криса Вудфорда. Последнее изменение: 12 апреля 2020 г.
Это был, вероятно, худший прогноз в истории. история. Еще в 1940-х годах Томас Уотсон, глава гигантской корпорации IBM, по общему мнению, предсказывал что миру потребуется не более «примерно пяти компьютеров». Шесть десятилетий спустя и мировая популяция компьютеров сейчас выросла примерно до одного миллиарда машин!
Честно говоря, Ватсон, компьютеры сильно изменились за то время. В 1940-х они были гигантскими научных и военных гигантов по заказу правительства в стоимость в миллионы долларов за штуку; сегодня большинство компьютеров даже не узнаваемы как таковые: они встроены во все, от микроволновых печей до мобильных телефонов и цифровых радио.Что делает компьютеры достаточно гибкими, чтобы работать во всех этих разная техника? Почему они так феноменально полезны? И как именно они работают? Давайте посмотрим внимательнее!
Фото: НАСА управляет одними из самых мощных в мире
компьютеры, но это просто супер-увеличенные версии одного
вы используете прямо сейчас. Фото Тома Чиды любезно предоставлено
НАСА.
Что такое компьютер?
Фото: Компьютеры, которые раньше занимали огромную комнату, теперь удобно помещаются на вашем пальце !.
Компьютер — это электронная машина, обрабатывающая информацию. слова, информационный процессор: он принимает необработанная информация (или данные) на одном конце, хранит ее до тех пор, пока готов поработать с ним, жует и немного хрустит, а затем выплевывает результаты на другом конце. У всех этих процессов есть имя. Получение информации называется вводом, хранение информации более известно как память (или хранилище), информация о жевании также известна как обработка, и выдача результатов называется выводом.
Представьте, если бы компьютер был человеком. Предположим, у вас есть друг, который
действительно хорошо разбирается в математике. Она настолько хороша, что все, кого она знает, отправляют свои математические задачи на
ее. Каждое утро она подходит к своему почтовому ящику и находит кучу
новые задачи по математике ждут ее внимания. Она накапливает их на себе
стол, пока она
начинает смотреть на них. Каждый день она снимает письмо
вершина стопки, изучает проблему, прорабатывает
решение и нацарапает ответ на обороте. Она ставит
это в конверте, адресованном тому, кто прислал ей оригинал
проблема и вставляет ее в свой выходной лоток, готовый к отправке.Затем она переезжает в
следующее письмо в стопке. Вы видите, что ваш друг работает
прямо как компьютер. Ее почтовый ящик — это ее вклад; куча на ее столе
это ее память; ее мозг — это процессор, который вырабатывает решения
к проблемам; а выходной лоток на ее столе — это ее продукция.
Как только вы поймете, что компьютеры — это ввод, память, обработка и вывод, весь мусор на вашем столе станет более понятным:
Artwork: компьютер работает, комбинируя ввод, хранение, обработку и вывод.Все основные части компьютерной системы задействованы в одном из этих четырех процессов.
- Вход : клавиатура и мышь, для
Например, это просто единицы ввода — способы ввода информации в ваш
компьютер, который он может обрабатывать.
Если вы используете микрофон и программное обеспечение для распознавания голоса, это другая форма ввода.
- Память / хранилище : Ваш компьютер, вероятно, хранит все ваши документы и файлы на жестком диске: огромный магнитная память. Но небольшие компьютерные устройства, такие как цифровые фотоаппараты и мобильные телефоны используют другие виды памяти, такие как карты флэш-памяти.
- Обработка : процессор вашего компьютера (иногда известный как центральный процессор) является микрочип закопан глубоко внутри. Он работает невероятно усердно и дает невероятно жарко в процессе. Вот почему на вашем компьютере немного вентилятор уносит прочь — чтобы мозг не перегрелся!
- Выход : Ваш компьютер, вероятно, имеет ЖК-экран способен отображать графику с высоким разрешением (очень детализированную), и, возможно, также стереодинамики. У вас может быть струйный принтер на вашем столе тоже, чтобы сделать более постоянная форма выпуска.
Что такое компьютерная программа?
Как вы можете прочитать в нашей длинной статье по истории компьютеров, первая
компьютеры были гигантскими вычислительными машинами, и все, что они когда-либо действительно
это были «решающие цифры»: решать долго, сложно или утомительно
математические задачи. Сегодня компьютеры работают с гораздо большим разнообразием
проблемы, но все они, по сути, являются расчетами. Все
компьютер делает, помогая вам редактировать фотографию, которую вы сделали
с цифровой камерой для отображения
веб-страница связана с тем или иным способом манипулирования числами.
Фото: Калькуляторы и компьютеры очень похожи, потому что оба работают, обрабатывая числа. Однако калькулятор просто вычисляет результаты расчетов; и это все, что он когда-либо делал. Компьютер хранит сложные наборы инструкций, называемых программами, и использует их для выполнения гораздо более интересных вещей.
Предположим, вы смотрите на цифровую фотографию, которую вы только что сделали краской или
программа для редактирования фотографий, и вы решаете, что хотите ее зеркальное отображение (в
другими словами, переверните это
слева направо).Вы, наверное, знаете, что фото состоит из
миллионы отдельных пикселей (цветных квадратов), расположенных в виде сетки
шаблон. Компьютер хранит каждый пиксель в виде числа, поэтому
цифровой
фотография действительно похожа на мгновенное упорядоченное упражнение в рисовании
числа! Чтобы перевернуть цифровую фотографию, компьютер просто переворачивает
последовательность чисел, поэтому они идут справа налево, а не слева направо. верно. Или предположим, что вы хотите сделать фотографию ярче. Все вы
имеют
для этого нужно сдвинуть маленький значок «яркость».Затем компьютер работает
через все пиксели, увеличивая значение яркости для каждого из них
скажем, на 10 процентов, чтобы сделать все изображение ярче. Итак, еще раз,
проблема сводится к числам и расчетам.
Компьютер отличается от калькулятора тем, что он может работать.
все само по себе. Вы просто даете ему свои инструкции (называемые программой)
и он идет, выполняя долгую и сложную серию операций, все
сам по себе. Еще в 1970-х и 1980-х годах, если вы хотели домашний компьютер
чтобы сделать что угодно, вам нужно было написать свою маленькую программу
сделать это.Например, прежде чем вы могли написать письмо на компьютере,
вам нужно было написать программу, которая будет читать буквы, которые вы набираете на
клавиатуры, сохраните их в памяти и отобразите на экране.
Написание программы обычно занимало больше времени, чем ее выполнение.
было то, что вы изначально хотели сделать (написать письмо). милая
вскоре люди начали продавать программы, такие как текстовые редакторы, чтобы спасти вас
необходимость писать программы самостоятельно.
Сегодня большинство пользователей компьютеров полагаются на заранее написанные программы, такие как
Microsoft Word и Excel или загрузите приложения для своих планшетов
и смартфоны, не заботясь о том, как они туда попали.(Приложения, если вы когда-нибудь задумывались, — это просто очень аккуратно упакованный компьютер.
программ.) Вряд ли кто-нибудь уже пишет программы,
что очень жаль, потому что это очень весело и очень полезно.
Большинство людей рассматривают свои компьютеры как инструменты, которые помогают им выполнять работу, а не как
сложные электронные машины они должны предварительно запрограммировать.
Некоторые скажут, что это тоже хорошо, потому что у большинства из нас есть дела поважнее, чем компьютер.
программирование. Опять же, если мы все полагаемся на компьютерные программы и приложения, кто-то должен
напишите их, и эти навыки необходимы, чтобы выжить. К счастью, недавно был
возрождение интереса к компьютерному программированию. «Кодирование»
(неофициальное название программирования, поскольку программы иногда называют «кодом»)
снова преподается в школах с помощью простого в использовании программирования
такие языки, как Scratch. Растет движение любителей, связанных
создавать собственные гаджеты, такие как Raspberry Pi и Arduino.
Клубы кода, где волонтеры обучают детей программированию, возникают по всему миру.
В чем разница между программным и аппаратным обеспечением?
Прелесть компьютера в том, что он может запускать текстовый редактор.
минуту, а через пять секунд программа для редактирования фотографий.В другом
слова, хотя мы
не думайте об этом так, компьютер можно перепрограммировать как
сколько угодно раз. Вот почему программы еще называют программным обеспечением.
Они «мягкие» в том смысле, что они не фиксированы: их можно
легко меняется. Напротив, компьютерное оборудование —
биты и
части, из которых он сделан (и периферийные устройства,
как мышь и принтер, вы подключаете его к нему) — почти все исправлено при покупке
это с полки. Аппаратное обеспечение — это то, что делает ваш компьютер мощным;
возможность запускать различное программное обеспечение — вот что делает его гибким.Что
компьютеры могут выполнять столько разных работ, что делает их такими полезными — и именно поэтому миллионы из нас больше не могут жить
без них!
Что такое операционная система?
Предположим, вы вернулись в конец 1970-х годов, когда еще не были изобретены стандартные компьютерные программы.
Вы хотите запрограммировать свой компьютер на работу в качестве текстового процессора, чтобы вы могли написать свой первый роман — что относительно легко, но потребует
вам несколько дней работы. Через несколько недель вы устаете писать и решаете перепрограммировать свою машину.
так что он будет играть в шахматы.Еще позже вы решаете запрограммировать его для хранения вашей коллекции фотографий. Каждый из
эти программы делают разные вещи, но они также делают довольно много похожих вещей. Например,
все они должны иметь возможность читать клавиши, нажатые на клавиатуре, сохранять данные в памяти и извлекать их, а также
отображать символы (или картинки) на экране. Если бы вы писали много разных программ, вы бы обнаружили, что
написание одних и тех же программных элементов, чтобы каждый раз выполнять одни и те же базовые операции.Это немного
рутинной работы по программированию, так почему бы просто не собрать воедино все части программы, которые выполняют эти основные
функции и повторно использовать их каждый раз?
Фото: Типичная компьютерная архитектура: компьютер можно представить как серию слоев с аппаратным обеспечением на уровне внизу — BIOS, соединяющий оборудование с операционной системой, и приложения, которые вы фактически используете (например, текстовые процессоры, Веб-браузеры и т. Д.), Работающие поверх этого. Каждый из этих уровней относительно независим, поэтому, например, одна и та же операционная система Windows может работать на ноутбуках с другим BIOS, в то время как компьютер под управлением Windows (или другой операционной системы) может запускать любое количество различных приложений.
Это основная идея операционной системы: это основное программное обеспечение компьютера, которое (по сути) контролирует основные операции ввода, вывода, хранения и обработки. Вы можете рассматривать операционную систему как «основу» программного обеспечения компьютера, на котором построены другие программы (называемые приложениями). Таким образом, текстовый процессор и шахматная игра — это два разных приложения, которые полагаются на операционную систему для выполнения базовых операций ввода, вывода и т. Д. Операционная система полагается на еще более фундаментальную часть программирования, называемую BIOS (базовая система ввода-вывода), которая является связующим звеном между программным обеспечением операционной системы и оборудованием.В отличие от операционной системы, которая одинакова на разных компьютерах, BIOS меняется от машины к машине в зависимости от точной конфигурации оборудования и обычно пишется производителем оборудования. BIOS, строго говоря, не является программным обеспечением: это программа, которая полупостоянно хранится в одна из основных микросхем компьютера, поэтому она известна как прошивка (однако обычно он разработан таким образом, чтобы его можно было время от времени обновлять).
У операционных систем есть еще одно большое преимущество. Еще в 1970-х (и в начале 1980-х) практически все компьютеры были до безумия разными.Все они работали по-своему, идиосинкразически, с довольно уникальным оборудованием (разными процессорами, адресами памяти, размерами экрана и всем остальным). Программы, написанные для одной машины (например, Apple), обычно не запускаются на любой другой машине (например, IBM) без довольно обширного преобразования. Это было большой проблемой для программистов, потому что это означало, что им приходилось переписывать все свои программы каждый раз, когда они хотели запустить их на разных машинах. Как операционные системы помогли? Если у вас стандартная операционная система и вы настраиваете ее так, чтобы она работала на любой машине, все, что вам нужно сделать, это написать приложения, которые работают в этой операционной системе.Тогда любое приложение будет работать на любой машине. Операционная система, которая окончательно совершила этот прорыв, была, конечно же, Microsoft Windows, созданная Биллом Гейтсом. (Важно отметить, что существовали и более ранние операционные системы. Вы можете прочитать больше об этой истории в нашей статье об истории компьютеров.)
Что внутри вашего ПК?
Предупреждение! Не открывайте свой компьютер, если вы действительно не знаете, что делаете. Внутри присутствует опасное напряжение, особенно рядом с блоком питания, и некоторые компоненты могут оставаться под напряжением в течение длительного времени после отключения питания.
Фотография: Внутри корпуса типичного ПК показаны четыре ключевые области компонентов, описанные ниже. Фото Армадни, любезно предоставлено Wikimedia Commons, опубликовано под лицензией Creative Commons.
Внутри типичного ПК все выглядит довольно пугающе и запутанно: печатные платы похожи на маленькие «городки» с микросхемами. для зданий — радужные клубки проводов, идущих между ними, и черт знает что еще. Но работайте над компонентами медленно и логично, и все начинает обретать смысл.Большая часть того, что вы видите, делится на четыре широкие области, которые я выделил зеленым, синим, красный и оранжевый на этой фотографии.
Блок питания (зеленый)
На основе трансформатора он преобразует домашнее или офисное напряжение питания (например, 230/120 вольт переменного тока) в гораздо более низкое постоянное напряжение, необходимое для электронных компонентов (типичное жесткому диску может потребоваться всего 5–12 В). Обычно есть большой вентилятор охлаждения снаружи корпуса компьютера рядом с розеткой питания (или вентилятор гораздо меньшего размера на ноутбуке, обычно с одной стороны).В этой машине есть два внешних вентилятора (зеленого и синего цветов) слева, которые охлаждают как блок питания, так и материнскую плату.
Материнская плата (синяя)
Как следует из названия, это мозг компьютера, где и выполняется настоящая работа. Главный процессор (центральный процессор) легко обнаружить, потому что обычно на нем установлен большой вентилятор, который охлаждает его. На этой фотографии процессор находится прямо под черным вентилятором с красным центральным шпинделем.То, что находится на материнской плате, варьируется от машины к машине. Помимо процессора, есть BIOS, микросхемы памяти, слоты расширения для дополнительной памяти, гибкие ленточные соединения с другими печатными платами, соединения IDE (Integrated Drive Electronics) с жесткими дисками и приводами CD / DVD, а также последовательные или параллельные соединения. к таким вещам, как USB-порты и другие порты на корпусе компьютера (часто припаяны к материнской плате, особенно в ноутбуках).
Другие печатные платы (красные)
Хотя материнская плата может (теоретически) содержать все микросхемы, необходимые компьютеру, для ПК довольно часто используются еще три отдельные печатные платы: одна для управления сетью, одна для обработки графики и одна для обработки звука.
- Сетевая карта (также называемая сетевой картой / контроллером, сетевой картой или сетевым адаптером), как следует из ее названия, соединяет ваш компьютер с другими машинами (или такими вещами, как принтеры) в компьютерная сеть (обычно это локальная сеть, локальная сеть, дома или в офисе, или более широкий Интернет) с использованием системы, называемой Ethernet. Старые компьютеры могут иметь отдельную карту беспроводной сети (WLAN) для подключения к Wi-Fi; более новые, как правило, имеют одну сетевую карту, которая поддерживает как Ethernet, так и Wi-Fi.У некоторых компьютеров есть микросхемы, которые делают все свои сети на материнской плате.
- Графическая карта (также называемая видеокартой или адаптером дисплея) — это часть компьютера, которая обрабатывает все, что связано с дисплеем. Почему этого не делает центральный процессор? На некоторых машинах это может быть, но это замедляет как основную обработку машины, так и графику. Автономные видеокарты появились в самом первом ПК IBM PC, который имел автономный адаптер дисплея еще в 1981 году; мощные современные видеокарты для 3D-игр с высоким разрешением и полноцветными играми, выпущенные с середины 1990-х годов и впервые использованные такими компаниями, как Nvidia и ATI.
- Звуковая карта — еще одна автономная печатная плата, основанная на цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи: он превращает цифровую (числовую) информацию, с которой работает центральный процессор, в аналоговые (постоянно меняющиеся) сигналы, которые могут питать музыкальные колонки; и преобразует аналоговые сигналы, поступающие от микрофона, в цифровые сигналы, понятные процессору. Как и в случае с сетью и графикой, в материнскую плату можно интегрировать звуковые карты или звуковые чипы.
Приводы (оранжевые)
ПК обычно имеют один, два или три жестких диска, а также устройство чтения / записи CD / DVD.Хотя на некоторых машинах есть только один жесткий диск и один комбинированный привод CD / DVD, у большинства есть пара пустых слотов расширения для дополнительных приводов.
Производители ПКобычно проектируют и производят собственные материнские платы, но большинство компонентов, которые они используют, являются стандартными и имеют модульную конструкцию. Так, например, ваш ПК Lenovo или ноутбук Asus может иметь жесткий диск Toshiba, графическую карту Nvidia, звуковую карту Realtek и т. Д. Даже на материнской плате компоненты могут быть модульными и plug-and-play: «Intel Inside» означает, что у вас под вентилятором установлен процессор Intel.Все это означает, что очень легко заменить или модернизировать части ПК, когда они изнашиваются или устаревают; вам не нужно выбрасывать всю машину. Если вы заинтересованы в том, чтобы возиться, есть пара хороших книг, перечисленных в разделе «Как работают компьютеры» ниже, которые проведут вас через этот процесс.
Разъёмы внешние («порты»)
Вы можете подключить свой компьютер к периферийным устройствам (внешним устройствам, таким как струйные принтеры, веб-камеры и карты флэш-памяти) либо с проводным соединением (последовательный или параллельный кабель), либо с беспроводным (обычно Bluetooth или Вай-фай).Много лет назад компьютеры и периферийные устройства использовал ошеломляющую коллекцию различных соединителей для связывания для другого. В наши дни практически все ПК используют Стандартный способ соединения между собой называется USB (универсальная последовательная шина). USB предназначен для работы по принципу «подключи и работай»: все, что вы подключаете к компьютеру, работает более или менее. прямо из коробки, хотя вам, возможно, придется подождать, пока ваш компьютер загрузится драйвер (дополнительное программное обеспечение, которое сообщает ему, как использовать это конкретное оборудование).
Фото: USB-порты на компьютерах очень надежны, но время от времени они ломаются, особенно после многих лет использования.Если у вас есть ноутбук со слотом PCMCIA, вы можете просто вставить карту адаптера USB, как это, чтобы создать два новых порта USB (или добавить еще два порта, если у вас мало).
Помимо упрощения обмена данными, USB также обеспечивает питание таких вещей, как внешние жесткие диски. Два внешних контакта USB-штекера — это разъемы питания +5 В и заземления, в то время как внутренние контакты несут данные. Когда вы подключаете свой телефон к USB-порт в автобусе или поезде, вы просто используете внешние контакты для зарядки аккумулятор.
USB обеспечивает гораздо больше возможностей подключения, чем старые последовательные компьютерные порты. Он разработан так, что вы можете подключать его разными способами, либо с по одному периферийному устройству, подключенному к каждому из ваших USB-разъемов или через USB-концентраторы (где один USB-штекер дает вам доступ к целому ряду USB-разъемов, к которым может быть подключено больше концентраторов и розеток). Теоретически к одному компьютеру может быть подключено 127 различных USB-устройств.
Рекламные ссылкиЕсли вам понравилась эта статья…
… вам могут понравиться мои книги. Мой последний Бездыханный: почему загрязнение воздуха имеет значение и как оно влияет на вас.
Узнать больше
На сайте
Книги
Как работают компьютеры
- Как работают компьютеры Эволюция технологий (10-е издание) Рона Уайта и Тимоти Даунса. QUE, 2014. Хорошее введение с большим количеством текста, дополненное хорошими фотографиями и иллюстрациями.
- Хейнс: Создайте свой собственный компьютер Кайл Макрей и Гэри Маршалл.Haynes, 2012. Это более техническое руководство для людей, которые любят возиться со своими машинами, но оно также полезно для понимания того, как компьютер работает под прикрытием.
История современных компьютеров
Для младших читателей
Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты
статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.
Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2007, 2018. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.
Следуйте за нами
Сохранить или поделиться этой страницей
Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:
Цитируйте эту страницу
Вудфорд, Крис. (2007/2018) Компьютеры. Получено с https://www.explainthatstuff.com/howcomputerswork.html. [Доступ (укажите дату здесь)]
Подробнее на нашем сайте…
Как работают компьютеры? Простое введение
Как работают компьютеры? Простое введение Рекламное объявлениеКриса Вудфорда. Последнее изменение: 12 апреля 2020 г.
Это был, вероятно, худший прогноз в истории. история. Еще в 1940-х годах Томас Уотсон, глава гигантской корпорации IBM, по общему мнению, предсказывал что миру потребуется не более «примерно пяти компьютеров». Шесть десятилетий спустя и мировая популяция компьютеров сейчас выросла примерно до одного миллиарда машин!
Честно говоря, Ватсон, компьютеры сильно изменились за то время.В 1940-х они были гигантскими научных и военных гигантов по заказу правительства в стоимость в миллионы долларов за штуку; сегодня большинство компьютеров даже не узнаваемы как таковые: они встроены во все, от микроволновых печей до мобильных телефонов и цифровых радио. Что делает компьютеры достаточно гибкими, чтобы работать во всех этих разная техника? Почему они так феноменально полезны? И как именно они работают? Давайте посмотрим внимательнее!
Фото: НАСА управляет одними из самых мощных в мире компьютеры, но это просто супер-увеличенные версии одного вы используете прямо сейчас.Фото Тома Чиды любезно предоставлено НАСА.
Что такое компьютер?
Фото: Компьютеры, которые раньше занимали огромную комнату, теперь удобно помещаются на вашем пальце !.
Компьютер — это электронная машина, обрабатывающая информацию. слова, информационный процессор: он принимает необработанная информация (или данные) на одном конце, хранит ее до тех пор, пока готов поработать с ним, жует и немного хрустит, а затем выплевывает результаты на другом конце. У всех этих процессов есть имя.Получение информации называется вводом, хранение информации более известно как память (или хранилище), информация о жевании также известна как обработка, и выдача результатов называется выводом.
Представьте, если бы компьютер был человеком. Предположим, у вас есть друг, который действительно хорошо разбирается в математике. Она настолько хороша, что все, кого она знает, отправляют свои математические задачи на ее. Каждое утро она подходит к своему почтовому ящику и находит кучу новые задачи по математике ждут ее внимания. Она накапливает их на себе стол, пока она начинает смотреть на них.Каждый день она снимает письмо вершина стопки, изучает проблему, прорабатывает решение и нацарапает ответ на обороте. Она ставит это в конверте, адресованном тому, кто прислал ей оригинал проблема и вставляет ее в свой выходной лоток, готовый к отправке. Затем она переезжает в следующее письмо в стопке. Вы видите, что ваш друг работает прямо как компьютер. Ее почтовый ящик — это ее вклад; куча на ее столе это ее память; ее мозг — это процессор, который вырабатывает решения к проблемам; а выходной лоток на ее столе — это ее продукция.
Как только вы поймете, что компьютеры — это ввод, память, обработка и вывод, весь мусор на вашем столе станет более понятным:
Artwork: компьютер работает, комбинируя ввод, хранение, обработку и вывод. Все основные части компьютерной системы задействованы в одном из этих четырех процессов.
- Вход : клавиатура и мышь, для Например, это просто единицы ввода — способы ввода информации в ваш компьютер, который он может обрабатывать.Если вы используете микрофон и программное обеспечение для распознавания голоса, это другая форма ввода.
- Память / хранилище : Ваш компьютер, вероятно, хранит все ваши документы и файлы на жестком диске: огромный магнитная память. Но небольшие компьютерные устройства, такие как цифровые фотоаппараты и мобильные телефоны используют другие виды памяти, такие как карты флэш-памяти.
- Обработка : процессор вашего компьютера (иногда известный как центральный процессор) является микрочип закопан глубоко внутри.Он работает невероятно усердно и дает невероятно жарко в процессе. Вот почему на вашем компьютере немного вентилятор уносит прочь — чтобы мозг не перегрелся!
- Выход : Ваш компьютер, вероятно, имеет ЖК-экран способен отображать графику с высоким разрешением (очень детализированную), и, возможно, также стереодинамики. У вас может быть струйный принтер на вашем столе тоже, чтобы сделать более постоянная форма выпуска.
Что такое компьютерная программа?
Как вы можете прочитать в нашей длинной статье по истории компьютеров, первая компьютеры были гигантскими вычислительными машинами, и все, что они когда-либо действительно это были «решающие цифры»: решать долго, сложно или утомительно математические задачи.Сегодня компьютеры работают с гораздо большим разнообразием проблемы, но все они, по сути, являются расчетами. Все компьютер делает, помогая вам редактировать фотографию, которую вы сделали с цифровой камерой для отображения веб-страница связана с тем или иным способом манипулирования числами.
Фото: Калькуляторы и компьютеры очень похожи, потому что оба работают, обрабатывая числа. Однако калькулятор просто вычисляет результаты расчетов; и это все, что он когда-либо делал.Компьютер хранит сложные наборы инструкций, называемых программами, и использует их для выполнения гораздо более интересных вещей.
Предположим, вы смотрите на цифровую фотографию, которую вы только что сделали краской или программа для редактирования фотографий, и вы решаете, что хотите ее зеркальное отображение (в другими словами, переверните это слева направо). Вы, наверное, знаете, что фото состоит из миллионы отдельных пикселей (цветных квадратов), расположенных в виде сетки шаблон. Компьютер хранит каждый пиксель в виде числа, поэтому цифровой фотография действительно похожа на мгновенное упорядоченное упражнение в рисовании числа! Чтобы перевернуть цифровую фотографию, компьютер просто переворачивает последовательность чисел, поэтому они идут справа налево, а не слева направо. верно.Или предположим, что вы хотите сделать фотографию ярче. Все вы имеют для этого нужно сдвинуть маленький значок «яркость». Затем компьютер работает через все пиксели, увеличивая значение яркости для каждого из них скажем, на 10 процентов, чтобы сделать все изображение ярче. Итак, еще раз, проблема сводится к числам и расчетам.
Компьютер отличается от калькулятора тем, что он может работать. все само по себе. Вы просто даете ему свои инструкции (называемые программой) и он идет, выполняя долгую и сложную серию операций, все сам по себе.Еще в 1970-х и 1980-х годах, если вы хотели домашний компьютер чтобы сделать что угодно, вам нужно было написать свою маленькую программу сделать это. Например, прежде чем вы могли написать письмо на компьютере, вам нужно было написать программу, которая будет читать буквы, которые вы набираете на клавиатуры, сохраните их в памяти и отобразите на экране. Написание программы обычно занимало больше времени, чем ее выполнение. было то, что вы изначально хотели сделать (написать письмо). милая вскоре люди начали продавать программы, такие как текстовые редакторы, чтобы спасти вас необходимость писать программы самостоятельно.
Сегодня большинство пользователей компьютеров полагаются на заранее написанные программы, такие как Microsoft Word и Excel или загрузите приложения для своих планшетов и смартфоны, не заботясь о том, как они туда попали. (Приложения, если вы когда-нибудь задумывались, — это просто очень аккуратно упакованный компьютер. программ.) Вряд ли кто-нибудь уже пишет программы, что очень жаль, потому что это очень весело и очень полезно. Большинство людей рассматривают свои компьютеры как инструменты, которые помогают им выполнять работу, а не как сложные электронные машины они должны предварительно запрограммировать.Некоторые скажут, что это тоже хорошо, потому что у большинства из нас есть дела поважнее, чем компьютер. программирование. Опять же, если мы все полагаемся на компьютерные программы и приложения, кто-то должен напишите их, и эти навыки необходимы, чтобы выжить. К счастью, недавно был возрождение интереса к компьютерному программированию. «Кодирование» (неофициальное название программирования, поскольку программы иногда называют «кодом») снова преподается в школах с помощью простого в использовании программирования такие языки, как Scratch.Растет движение любителей, связанных создавать собственные гаджеты, такие как Raspberry Pi и Arduino. Клубы кода, где волонтеры обучают детей программированию, возникают по всему миру.
В чем разница между программным и аппаратным обеспечением?
Прелесть компьютера в том, что он может запускать текстовый редактор. минуту, а через пять секунд программа для редактирования фотографий. В другом слова, хотя мы не думайте об этом так, компьютер можно перепрограммировать как сколько угодно раз.Вот почему программы еще называют программным обеспечением. Они «мягкие» в том смысле, что они не фиксированы: их можно легко меняется. Напротив, компьютерное оборудование — биты и части, из которых он сделан (и периферийные устройства, как мышь и принтер, вы подключаете его к нему) — почти все исправлено при покупке это с полки. Аппаратное обеспечение — это то, что делает ваш компьютер мощным; возможность запускать различное программное обеспечение — вот что делает его гибким. Что компьютеры могут выполнять столько разных работ, что делает их такими полезными — и именно поэтому миллионы из нас больше не могут жить без них!
Что такое операционная система?
Предположим, вы вернулись в конец 1970-х годов, когда еще не были изобретены стандартные компьютерные программы.Вы хотите запрограммировать свой компьютер на работу в качестве текстового процессора, чтобы вы могли написать свой первый роман — что относительно легко, но потребует вам несколько дней работы. Через несколько недель вы устаете писать и решаете перепрограммировать свою машину. так что он будет играть в шахматы. Еще позже вы решаете запрограммировать его для хранения вашей коллекции фотографий. Каждый из эти программы делают разные вещи, но они также делают довольно много похожих вещей. Например, все они должны иметь возможность читать клавиши, нажатые на клавиатуре, сохранять данные в памяти и извлекать их, а также отображать символы (или картинки) на экране.Если бы вы писали много разных программ, вы бы обнаружили, что написание одних и тех же программных элементов, чтобы каждый раз выполнять одни и те же базовые операции. Это немного рутинной работы по программированию, так почему бы просто не собрать воедино все части программы, которые выполняют эти основные функции и повторно использовать их каждый раз?
Фото: Типичная компьютерная архитектура: компьютер можно представить как серию слоев с аппаратным обеспечением на уровне внизу — BIOS, соединяющий оборудование с операционной системой, и приложения, которые вы фактически используете (например, текстовые процессоры, Веб-браузеры и т. Д.), Работающие поверх этого.Каждый из этих уровней относительно независим, поэтому, например, одна и та же операционная система Windows может работать на ноутбуках с другим BIOS, в то время как компьютер под управлением Windows (или другой операционной системы) может запускать любое количество различных приложений.
Это основная идея операционной системы: это основное программное обеспечение компьютера, которое (по сути) контролирует основные операции ввода, вывода, хранения и обработки. Вы можете рассматривать операционную систему как «основу» программного обеспечения компьютера, на котором построены другие программы (называемые приложениями).Таким образом, текстовый процессор и шахматная игра — это два разных приложения, которые полагаются на операционную систему для выполнения базовых операций ввода, вывода и т. Д. Операционная система полагается на еще более фундаментальную часть программирования, называемую BIOS (базовая система ввода-вывода), которая является связующим звеном между программным обеспечением операционной системы и оборудованием. В отличие от операционной системы, которая одинакова на разных компьютерах, BIOS меняется от машины к машине в зависимости от точной конфигурации оборудования и обычно пишется производителем оборудования.BIOS, строго говоря, не является программным обеспечением: это программа, которая полупостоянно хранится в одна из основных микросхем компьютера, поэтому она известна как прошивка (однако обычно он разработан таким образом, чтобы его можно было время от времени обновлять).
У операционных систем есть еще одно большое преимущество. Еще в 1970-х (и в начале 1980-х) практически все компьютеры были до безумия разными. Все они работали по-своему, идиосинкразически, с довольно уникальным оборудованием (разными процессорами, адресами памяти, размерами экрана и всем остальным).Программы, написанные для одной машины (например, Apple), обычно не запускаются на любой другой машине (например, IBM) без довольно обширного преобразования. Это было большой проблемой для программистов, потому что это означало, что им приходилось переписывать все свои программы каждый раз, когда они хотели запустить их на разных машинах. Как операционные системы помогли? Если у вас стандартная операционная система и вы настраиваете ее так, чтобы она работала на любой машине, все, что вам нужно сделать, это написать приложения, которые работают в этой операционной системе. Тогда любое приложение будет работать на любой машине.Операционная система, которая окончательно совершила этот прорыв, была, конечно же, Microsoft Windows, созданная Биллом Гейтсом. (Важно отметить, что существовали и более ранние операционные системы. Вы можете прочитать больше об этой истории в нашей статье об истории компьютеров.)
Что внутри вашего ПК?
Предупреждение! Не открывайте свой компьютер, если вы действительно не знаете, что делаете. Внутри присутствует опасное напряжение, особенно рядом с блоком питания, и некоторые компоненты могут оставаться под напряжением в течение длительного времени после отключения питания.
Фотография: Внутри корпуса типичного ПК показаны четыре ключевые области компонентов, описанные ниже. Фото Армадни, любезно предоставлено Wikimedia Commons, опубликовано под лицензией Creative Commons.
Внутри типичного ПК все выглядит довольно пугающе и запутанно: печатные платы похожи на маленькие «городки» с микросхемами. для зданий — радужные клубки проводов, идущих между ними, и черт знает что еще. Но работайте над компонентами медленно и логично, и все начинает обретать смысл.Большая часть того, что вы видите, делится на четыре широкие области, которые я выделил зеленым, синим, красный и оранжевый на этой фотографии.
Блок питания (зеленый)
На основе трансформатора он преобразует домашнее или офисное напряжение питания (например, 230/120 вольт переменного тока) в гораздо более низкое постоянное напряжение, необходимое для электронных компонентов (типичное жесткому диску может потребоваться всего 5–12 В). Обычно есть большой вентилятор охлаждения снаружи корпуса компьютера рядом с розеткой питания (или вентилятор гораздо меньшего размера на ноутбуке, обычно с одной стороны).В этой машине есть два внешних вентилятора (зеленого и синего цветов) слева, которые охлаждают как блок питания, так и материнскую плату.
Материнская плата (синяя)
Как следует из названия, это мозг компьютера, где и выполняется настоящая работа. Главный процессор (центральный процессор) легко обнаружить, потому что обычно на нем установлен большой вентилятор, который охлаждает его. На этой фотографии процессор находится прямо под черным вентилятором с красным центральным шпинделем.То, что находится на материнской плате, варьируется от машины к машине. Помимо процессора, есть BIOS, микросхемы памяти, слоты расширения для дополнительной памяти, гибкие ленточные соединения с другими печатными платами, соединения IDE (Integrated Drive Electronics) с жесткими дисками и приводами CD / DVD, а также последовательные или параллельные соединения. к таким вещам, как USB-порты и другие порты на корпусе компьютера (часто припаяны к материнской плате, особенно в ноутбуках).
Другие печатные платы (красные)
Хотя материнская плата может (теоретически) содержать все микросхемы, необходимые компьютеру, для ПК довольно часто используются еще три отдельные печатные платы: одна для управления сетью, одна для обработки графики и одна для обработки звука.
- Сетевая карта (также называемая сетевой картой / контроллером, сетевой картой или сетевым адаптером), как следует из ее названия, соединяет ваш компьютер с другими машинами (или такими вещами, как принтеры) в компьютерная сеть (обычно это локальная сеть, локальная сеть, дома или в офисе, или более широкий Интернет) с использованием системы, называемой Ethernet. Старые компьютеры могут иметь отдельную карту беспроводной сети (WLAN) для подключения к Wi-Fi; более новые, как правило, имеют одну сетевую карту, которая поддерживает как Ethernet, так и Wi-Fi.У некоторых компьютеров есть микросхемы, которые делают все свои сети на материнской плате.
- Графическая карта (также называемая видеокартой или адаптером дисплея) — это часть компьютера, которая обрабатывает все, что связано с дисплеем. Почему этого не делает центральный процессор? На некоторых машинах это может быть, но это замедляет как основную обработку машины, так и графику. Автономные видеокарты появились в самом первом ПК IBM PC, который имел автономный адаптер дисплея еще в 1981 году; мощные современные видеокарты для 3D-игр с высоким разрешением и полноцветными играми, выпущенные с середины 1990-х годов и впервые использованные такими компаниями, как Nvidia и ATI.
- Звуковая карта — еще одна автономная печатная плата, основанная на цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи: он превращает цифровую (числовую) информацию, с которой работает центральный процессор, в аналоговые (постоянно меняющиеся) сигналы, которые могут питать музыкальные колонки; и преобразует аналоговые сигналы, поступающие от микрофона, в цифровые сигналы, понятные процессору. Как и в случае с сетью и графикой, в материнскую плату можно интегрировать звуковые карты или звуковые чипы.
Приводы (оранжевые)
ПК обычно имеют один, два или три жестких диска, а также устройство чтения / записи CD / DVD.Хотя на некоторых машинах есть только один жесткий диск и один комбинированный привод CD / DVD, у большинства есть пара пустых слотов расширения для дополнительных приводов.
Производители ПКобычно проектируют и производят собственные материнские платы, но большинство компонентов, которые они используют, являются стандартными и имеют модульную конструкцию. Так, например, ваш ПК Lenovo или ноутбук Asus может иметь жесткий диск Toshiba, графическую карту Nvidia, звуковую карту Realtek и т. Д. Даже на материнской плате компоненты могут быть модульными и plug-and-play: «Intel Inside» означает, что у вас под вентилятором установлен процессор Intel.Все это означает, что очень легко заменить или модернизировать части ПК, когда они изнашиваются или устаревают; вам не нужно выбрасывать всю машину. Если вы заинтересованы в том, чтобы возиться, есть пара хороших книг, перечисленных в разделе «Как работают компьютеры» ниже, которые проведут вас через этот процесс.
Разъёмы внешние («порты»)
Вы можете подключить свой компьютер к периферийным устройствам (внешним устройствам, таким как струйные принтеры, веб-камеры и карты флэш-памяти) либо с проводным соединением (последовательный или параллельный кабель), либо с беспроводным (обычно Bluetooth или Вай-фай).Много лет назад компьютеры и периферийные устройства использовал ошеломляющую коллекцию различных соединителей для связывания для другого. В наши дни практически все ПК используют Стандартный способ соединения между собой называется USB (универсальная последовательная шина). USB предназначен для работы по принципу «подключи и работай»: все, что вы подключаете к компьютеру, работает более или менее. прямо из коробки, хотя вам, возможно, придется подождать, пока ваш компьютер загрузится драйвер (дополнительное программное обеспечение, которое сообщает ему, как использовать это конкретное оборудование).
Фото: USB-порты на компьютерах очень надежны, но время от времени они ломаются, особенно после многих лет использования.Если у вас есть ноутбук со слотом PCMCIA, вы можете просто вставить карту адаптера USB, как это, чтобы создать два новых порта USB (или добавить еще два порта, если у вас мало).
Помимо упрощения обмена данными, USB также обеспечивает питание таких вещей, как внешние жесткие диски. Два внешних контакта USB-штекера — это разъемы питания +5 В и заземления, в то время как внутренние контакты несут данные. Когда вы подключаете свой телефон к USB-порт в автобусе или поезде, вы просто используете внешние контакты для зарядки аккумулятор.
USB обеспечивает гораздо больше возможностей подключения, чем старые последовательные компьютерные порты. Он разработан так, что вы можете подключать его разными способами, либо с по одному периферийному устройству, подключенному к каждому из ваших USB-разъемов или через USB-концентраторы (где один USB-штекер дает вам доступ к целому ряду USB-разъемов, к которым может быть подключено больше концентраторов и розеток). Теоретически к одному компьютеру может быть подключено 127 различных USB-устройств.
Рекламные ссылкиЕсли вам понравилась эта статья…
… вам могут понравиться мои книги. Мой последний Бездыханный: почему загрязнение воздуха имеет значение и как оно влияет на вас.
Узнать больше
На сайте
Книги
Как работают компьютеры
- Как работают компьютеры Эволюция технологий (10-е издание) Рона Уайта и Тимоти Даунса. QUE, 2014. Хорошее введение с большим количеством текста, дополненное хорошими фотографиями и иллюстрациями.
- Хейнс: Создайте свой собственный компьютер Кайл Макрей и Гэри Маршалл.Haynes, 2012. Это более техническое руководство для людей, которые любят возиться со своими машинами, но оно также полезно для понимания того, как компьютер работает под прикрытием.
История современных компьютеров
Для младших читателей
Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты
статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.
Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2007, 2018. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.
Следуйте за нами
Сохранить или поделиться этой страницей
Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:
Цитируйте эту страницу
Вудфорд, Крис. (2007/2018) Компьютеры. Получено с https://www.explainthatstuff.com/howcomputerswork.html. [Доступ (укажите дату здесь)]
Подробнее на нашем сайте…
Как работают компьютеры? Простое введение
Как работают компьютеры? Простое введение Рекламное объявлениеКриса Вудфорда. Последнее изменение: 12 апреля 2020 г.
Это был, вероятно, худший прогноз в истории. история. Еще в 1940-х годах Томас Уотсон, глава гигантской корпорации IBM, по общему мнению, предсказывал что миру потребуется не более «примерно пяти компьютеров». Шесть десятилетий спустя и мировая популяция компьютеров сейчас выросла примерно до одного миллиарда машин!
Честно говоря, Ватсон, компьютеры сильно изменились за то время.В 1940-х они были гигантскими научных и военных гигантов по заказу правительства в стоимость в миллионы долларов за штуку; сегодня большинство компьютеров даже не узнаваемы как таковые: они встроены во все, от микроволновых печей до мобильных телефонов и цифровых радио. Что делает компьютеры достаточно гибкими, чтобы работать во всех этих разная техника? Почему они так феноменально полезны? И как именно они работают? Давайте посмотрим внимательнее!
Фото: НАСА управляет одними из самых мощных в мире компьютеры, но это просто супер-увеличенные версии одного вы используете прямо сейчас.Фото Тома Чиды любезно предоставлено НАСА.
Что такое компьютер?
Фото: Компьютеры, которые раньше занимали огромную комнату, теперь удобно помещаются на вашем пальце !.
Компьютер — это электронная машина, обрабатывающая информацию. слова, информационный процессор: он принимает необработанная информация (или данные) на одном конце, хранит ее до тех пор, пока готов поработать с ним, жует и немного хрустит, а затем выплевывает результаты на другом конце. У всех этих процессов есть имя.Получение информации называется вводом, хранение информации более известно как память (или хранилище), информация о жевании также известна как обработка, и выдача результатов называется выводом.
Представьте, если бы компьютер был человеком. Предположим, у вас есть друг, который действительно хорошо разбирается в математике. Она настолько хороша, что все, кого она знает, отправляют свои математические задачи на ее. Каждое утро она подходит к своему почтовому ящику и находит кучу новые задачи по математике ждут ее внимания. Она накапливает их на себе стол, пока она начинает смотреть на них.Каждый день она снимает письмо вершина стопки, изучает проблему, прорабатывает решение и нацарапает ответ на обороте. Она ставит это в конверте, адресованном тому, кто прислал ей оригинал проблема и вставляет ее в свой выходной лоток, готовый к отправке. Затем она переезжает в следующее письмо в стопке. Вы видите, что ваш друг работает прямо как компьютер. Ее почтовый ящик — это ее вклад; куча на ее столе это ее память; ее мозг — это процессор, который вырабатывает решения к проблемам; а выходной лоток на ее столе — это ее продукция.
Как только вы поймете, что компьютеры — это ввод, память, обработка и вывод, весь мусор на вашем столе станет более понятным:
Artwork: компьютер работает, комбинируя ввод, хранение, обработку и вывод. Все основные части компьютерной системы задействованы в одном из этих четырех процессов.
- Вход : клавиатура и мышь, для Например, это просто единицы ввода — способы ввода информации в ваш компьютер, который он может обрабатывать.Если вы используете микрофон и программное обеспечение для распознавания голоса, это другая форма ввода.
- Память / хранилище : Ваш компьютер, вероятно, хранит все ваши документы и файлы на жестком диске: огромный магнитная память. Но небольшие компьютерные устройства, такие как цифровые фотоаппараты и мобильные телефоны используют другие виды памяти, такие как карты флэш-памяти.
- Обработка : процессор вашего компьютера (иногда известный как центральный процессор) является микрочип закопан глубоко внутри.Он работает невероятно усердно и дает невероятно жарко в процессе. Вот почему на вашем компьютере немного вентилятор уносит прочь — чтобы мозг не перегрелся!
- Выход : Ваш компьютер, вероятно, имеет ЖК-экран способен отображать графику с высоким разрешением (очень детализированную), и, возможно, также стереодинамики. У вас может быть струйный принтер на вашем столе тоже, чтобы сделать более постоянная форма выпуска.
Что такое компьютерная программа?
Как вы можете прочитать в нашей длинной статье по истории компьютеров, первая компьютеры были гигантскими вычислительными машинами, и все, что они когда-либо действительно это были «решающие цифры»: решать долго, сложно или утомительно математические задачи.Сегодня компьютеры работают с гораздо большим разнообразием проблемы, но все они, по сути, являются расчетами. Все компьютер делает, помогая вам редактировать фотографию, которую вы сделали с цифровой камерой для отображения веб-страница связана с тем или иным способом манипулирования числами.
Фото: Калькуляторы и компьютеры очень похожи, потому что оба работают, обрабатывая числа. Однако калькулятор просто вычисляет результаты расчетов; и это все, что он когда-либо делал.Компьютер хранит сложные наборы инструкций, называемых программами, и использует их для выполнения гораздо более интересных вещей.
Предположим, вы смотрите на цифровую фотографию, которую вы только что сделали краской или программа для редактирования фотографий, и вы решаете, что хотите ее зеркальное отображение (в другими словами, переверните это слева направо). Вы, наверное, знаете, что фото состоит из миллионы отдельных пикселей (цветных квадратов), расположенных в виде сетки шаблон. Компьютер хранит каждый пиксель в виде числа, поэтому цифровой фотография действительно похожа на мгновенное упорядоченное упражнение в рисовании числа! Чтобы перевернуть цифровую фотографию, компьютер просто переворачивает последовательность чисел, поэтому они идут справа налево, а не слева направо. верно.Или предположим, что вы хотите сделать фотографию ярче. Все вы имеют для этого нужно сдвинуть маленький значок «яркость». Затем компьютер работает через все пиксели, увеличивая значение яркости для каждого из них скажем, на 10 процентов, чтобы сделать все изображение ярче. Итак, еще раз, проблема сводится к числам и расчетам.
Компьютер отличается от калькулятора тем, что он может работать. все само по себе. Вы просто даете ему свои инструкции (называемые программой) и он идет, выполняя долгую и сложную серию операций, все сам по себе.Еще в 1970-х и 1980-х годах, если вы хотели домашний компьютер чтобы сделать что угодно, вам нужно было написать свою маленькую программу сделать это. Например, прежде чем вы могли написать письмо на компьютере, вам нужно было написать программу, которая будет читать буквы, которые вы набираете на клавиатуры, сохраните их в памяти и отобразите на экране. Написание программы обычно занимало больше времени, чем ее выполнение. было то, что вы изначально хотели сделать (написать письмо). милая вскоре люди начали продавать программы, такие как текстовые редакторы, чтобы спасти вас необходимость писать программы самостоятельно.
Сегодня большинство пользователей компьютеров полагаются на заранее написанные программы, такие как Microsoft Word и Excel или загрузите приложения для своих планшетов и смартфоны, не заботясь о том, как они туда попали. (Приложения, если вы когда-нибудь задумывались, — это просто очень аккуратно упакованный компьютер. программ.) Вряд ли кто-нибудь уже пишет программы, что очень жаль, потому что это очень весело и очень полезно. Большинство людей рассматривают свои компьютеры как инструменты, которые помогают им выполнять работу, а не как сложные электронные машины они должны предварительно запрограммировать.Некоторые скажут, что это тоже хорошо, потому что у большинства из нас есть дела поважнее, чем компьютер. программирование. Опять же, если мы все полагаемся на компьютерные программы и приложения, кто-то должен напишите их, и эти навыки необходимы, чтобы выжить. К счастью, недавно был возрождение интереса к компьютерному программированию. «Кодирование» (неофициальное название программирования, поскольку программы иногда называют «кодом») снова преподается в школах с помощью простого в использовании программирования такие языки, как Scratch.Растет движение любителей, связанных создавать собственные гаджеты, такие как Raspberry Pi и Arduino. Клубы кода, где волонтеры обучают детей программированию, возникают по всему миру.
В чем разница между программным и аппаратным обеспечением?
Прелесть компьютера в том, что он может запускать текстовый редактор. минуту, а через пять секунд программа для редактирования фотографий. В другом слова, хотя мы не думайте об этом так, компьютер можно перепрограммировать как сколько угодно раз.Вот почему программы еще называют программным обеспечением. Они «мягкие» в том смысле, что они не фиксированы: их можно легко меняется. Напротив, компьютерное оборудование — биты и части, из которых он сделан (и периферийные устройства, как мышь и принтер, вы подключаете его к нему) — почти все исправлено при покупке это с полки. Аппаратное обеспечение — это то, что делает ваш компьютер мощным; возможность запускать различное программное обеспечение — вот что делает его гибким. Что компьютеры могут выполнять столько разных работ, что делает их такими полезными — и именно поэтому миллионы из нас больше не могут жить без них!
Что такое операционная система?
Предположим, вы вернулись в конец 1970-х годов, когда еще не были изобретены стандартные компьютерные программы.Вы хотите запрограммировать свой компьютер на работу в качестве текстового процессора, чтобы вы могли написать свой первый роман — что относительно легко, но потребует вам несколько дней работы. Через несколько недель вы устаете писать и решаете перепрограммировать свою машину. так что он будет играть в шахматы. Еще позже вы решаете запрограммировать его для хранения вашей коллекции фотографий. Каждый из эти программы делают разные вещи, но они также делают довольно много похожих вещей. Например, все они должны иметь возможность читать клавиши, нажатые на клавиатуре, сохранять данные в памяти и извлекать их, а также отображать символы (или картинки) на экране.Если бы вы писали много разных программ, вы бы обнаружили, что написание одних и тех же программных элементов, чтобы каждый раз выполнять одни и те же базовые операции. Это немного рутинной работы по программированию, так почему бы просто не собрать воедино все части программы, которые выполняют эти основные функции и повторно использовать их каждый раз?
Фото: Типичная компьютерная архитектура: компьютер можно представить как серию слоев с аппаратным обеспечением на уровне внизу — BIOS, соединяющий оборудование с операционной системой, и приложения, которые вы фактически используете (например, текстовые процессоры, Веб-браузеры и т. Д.), Работающие поверх этого.Каждый из этих уровней относительно независим, поэтому, например, одна и та же операционная система Windows может работать на ноутбуках с другим BIOS, в то время как компьютер под управлением Windows (или другой операционной системы) может запускать любое количество различных приложений.
Это основная идея операционной системы: это основное программное обеспечение компьютера, которое (по сути) контролирует основные операции ввода, вывода, хранения и обработки. Вы можете рассматривать операционную систему как «основу» программного обеспечения компьютера, на котором построены другие программы (называемые приложениями).Таким образом, текстовый процессор и шахматная игра — это два разных приложения, которые полагаются на операционную систему для выполнения базовых операций ввода, вывода и т. Д. Операционная система полагается на еще более фундаментальную часть программирования, называемую BIOS (базовая система ввода-вывода), которая является связующим звеном между программным обеспечением операционной системы и оборудованием. В отличие от операционной системы, которая одинакова на разных компьютерах, BIOS меняется от машины к машине в зависимости от точной конфигурации оборудования и обычно пишется производителем оборудования.BIOS, строго говоря, не является программным обеспечением: это программа, которая полупостоянно хранится в одна из основных микросхем компьютера, поэтому она известна как прошивка (однако обычно он разработан таким образом, чтобы его можно было время от времени обновлять).
У операционных систем есть еще одно большое преимущество. Еще в 1970-х (и в начале 1980-х) практически все компьютеры были до безумия разными. Все они работали по-своему, идиосинкразически, с довольно уникальным оборудованием (разными процессорами, адресами памяти, размерами экрана и всем остальным).Программы, написанные для одной машины (например, Apple), обычно не запускаются на любой другой машине (например, IBM) без довольно обширного преобразования. Это было большой проблемой для программистов, потому что это означало, что им приходилось переписывать все свои программы каждый раз, когда они хотели запустить их на разных машинах. Как операционные системы помогли? Если у вас стандартная операционная система и вы настраиваете ее так, чтобы она работала на любой машине, все, что вам нужно сделать, это написать приложения, которые работают в этой операционной системе. Тогда любое приложение будет работать на любой машине.Операционная система, которая окончательно совершила этот прорыв, была, конечно же, Microsoft Windows, созданная Биллом Гейтсом. (Важно отметить, что существовали и более ранние операционные системы. Вы можете прочитать больше об этой истории в нашей статье об истории компьютеров.)
Что внутри вашего ПК?
Предупреждение! Не открывайте свой компьютер, если вы действительно не знаете, что делаете. Внутри присутствует опасное напряжение, особенно рядом с блоком питания, и некоторые компоненты могут оставаться под напряжением в течение длительного времени после отключения питания.
Фотография: Внутри корпуса типичного ПК показаны четыре ключевые области компонентов, описанные ниже. Фото Армадни, любезно предоставлено Wikimedia Commons, опубликовано под лицензией Creative Commons.
Внутри типичного ПК все выглядит довольно пугающе и запутанно: печатные платы похожи на маленькие «городки» с микросхемами. для зданий — радужные клубки проводов, идущих между ними, и черт знает что еще. Но работайте над компонентами медленно и логично, и все начинает обретать смысл.Большая часть того, что вы видите, делится на четыре широкие области, которые я выделил зеленым, синим, красный и оранжевый на этой фотографии.
Блок питания (зеленый)
На основе трансформатора он преобразует домашнее или офисное напряжение питания (например, 230/120 вольт переменного тока) в гораздо более низкое постоянное напряжение, необходимое для электронных компонентов (типичное жесткому диску может потребоваться всего 5–12 В). Обычно есть большой вентилятор охлаждения снаружи корпуса компьютера рядом с розеткой питания (или вентилятор гораздо меньшего размера на ноутбуке, обычно с одной стороны).В этой машине есть два внешних вентилятора (зеленого и синего цветов) слева, которые охлаждают как блок питания, так и материнскую плату.
Материнская плата (синяя)
Как следует из названия, это мозг компьютера, где и выполняется настоящая работа. Главный процессор (центральный процессор) легко обнаружить, потому что обычно на нем установлен большой вентилятор, который охлаждает его. На этой фотографии процессор находится прямо под черным вентилятором с красным центральным шпинделем.То, что находится на материнской плате, варьируется от машины к машине. Помимо процессора, есть BIOS, микросхемы памяти, слоты расширения для дополнительной памяти, гибкие ленточные соединения с другими печатными платами, соединения IDE (Integrated Drive Electronics) с жесткими дисками и приводами CD / DVD, а также последовательные или параллельные соединения. к таким вещам, как USB-порты и другие порты на корпусе компьютера (часто припаяны к материнской плате, особенно в ноутбуках).
Другие печатные платы (красные)
Хотя материнская плата может (теоретически) содержать все микросхемы, необходимые компьютеру, для ПК довольно часто используются еще три отдельные печатные платы: одна для управления сетью, одна для обработки графики и одна для обработки звука.
- Сетевая карта (также называемая сетевой картой / контроллером, сетевой картой или сетевым адаптером), как следует из ее названия, соединяет ваш компьютер с другими машинами (или такими вещами, как принтеры) в компьютерная сеть (обычно это локальная сеть, локальная сеть, дома или в офисе, или более широкий Интернет) с использованием системы, называемой Ethernet. Старые компьютеры могут иметь отдельную карту беспроводной сети (WLAN) для подключения к Wi-Fi; более новые, как правило, имеют одну сетевую карту, которая поддерживает как Ethernet, так и Wi-Fi.У некоторых компьютеров есть микросхемы, которые делают все свои сети на материнской плате.
- Графическая карта (также называемая видеокартой или адаптером дисплея) — это часть компьютера, которая обрабатывает все, что связано с дисплеем. Почему этого не делает центральный процессор? На некоторых машинах это может быть, но это замедляет как основную обработку машины, так и графику. Автономные видеокарты появились в самом первом ПК IBM PC, который имел автономный адаптер дисплея еще в 1981 году; мощные современные видеокарты для 3D-игр с высоким разрешением и полноцветными играми, выпущенные с середины 1990-х годов и впервые использованные такими компаниями, как Nvidia и ATI.
- Звуковая карта — еще одна автономная печатная плата, основанная на цифро-аналоговые и аналого-цифровые преобразователи: он превращает цифровую (числовую) информацию, с которой работает центральный процессор, в аналоговые (постоянно меняющиеся) сигналы, которые могут питать музыкальные колонки; и преобразует аналоговые сигналы, поступающие от микрофона, в цифровые сигналы, понятные процессору. Как и в случае с сетью и графикой, в материнскую плату можно интегрировать звуковые карты или звуковые чипы.
Приводы (оранжевые)
ПК обычно имеют один, два или три жестких диска, а также устройство чтения / записи CD / DVD.Хотя на некоторых машинах есть только один жесткий диск и один комбинированный привод CD / DVD, у большинства есть пара пустых слотов расширения для дополнительных приводов.
Производители ПКобычно проектируют и производят собственные материнские платы, но большинство компонентов, которые они используют, являются стандартными и имеют модульную конструкцию. Так, например, ваш ПК Lenovo или ноутбук Asus может иметь жесткий диск Toshiba, графическую карту Nvidia, звуковую карту Realtek и т. Д. Даже на материнской плате компоненты могут быть модульными и plug-and-play: «Intel Inside» означает, что у вас под вентилятором установлен процессор Intel.Все это означает, что очень легко заменить или модернизировать части ПК, когда они изнашиваются или устаревают; вам не нужно выбрасывать всю машину. Если вы заинтересованы в том, чтобы возиться, есть пара хороших книг, перечисленных в разделе «Как работают компьютеры» ниже, которые проведут вас через этот процесс.
Разъёмы внешние («порты»)
Вы можете подключить свой компьютер к периферийным устройствам (внешним устройствам, таким как струйные принтеры, веб-камеры и карты флэш-памяти) либо с проводным соединением (последовательный или параллельный кабель), либо с беспроводным (обычно Bluetooth или Вай-фай).Много лет назад компьютеры и периферийные устройства использовал ошеломляющую коллекцию различных соединителей для связывания для другого. В наши дни практически все ПК используют Стандартный способ соединения между собой называется USB (универсальная последовательная шина). USB предназначен для работы по принципу «подключи и работай»: все, что вы подключаете к компьютеру, работает более или менее. прямо из коробки, хотя вам, возможно, придется подождать, пока ваш компьютер загрузится драйвер (дополнительное программное обеспечение, которое сообщает ему, как использовать это конкретное оборудование).
Фото: USB-порты на компьютерах очень надежны, но время от времени они ломаются, особенно после многих лет использования.Если у вас есть ноутбук со слотом PCMCIA, вы можете просто вставить карту адаптера USB, как это, чтобы создать два новых порта USB (или добавить еще два порта, если у вас мало).
Помимо упрощения обмена данными, USB также обеспечивает питание таких вещей, как внешние жесткие диски. Два внешних контакта USB-штекера — это разъемы питания +5 В и заземления, в то время как внутренние контакты несут данные. Когда вы подключаете свой телефон к USB-порт в автобусе или поезде, вы просто используете внешние контакты для зарядки аккумулятор.
USB обеспечивает гораздо больше возможностей подключения, чем старые последовательные компьютерные порты. Он разработан так, что вы можете подключать его разными способами, либо с по одному периферийному устройству, подключенному к каждому из ваших USB-разъемов или через USB-концентраторы (где один USB-штекер дает вам доступ к целому ряду USB-разъемов, к которым может быть подключено больше концентраторов и розеток). Теоретически к одному компьютеру может быть подключено 127 различных USB-устройств.
Рекламные ссылкиЕсли вам понравилась эта статья…
… вам могут понравиться мои книги. Мой последний Бездыханный: почему загрязнение воздуха имеет значение и как оно влияет на вас.
Узнать больше
На сайте
Книги
Как работают компьютеры
- Как работают компьютеры Эволюция технологий (10-е издание) Рона Уайта и Тимоти Даунса. QUE, 2014. Хорошее введение с большим количеством текста, дополненное хорошими фотографиями и иллюстрациями.
- Хейнс: Создайте свой собственный компьютер Кайл Макрей и Гэри Маршалл.Haynes, 2012. Это более техническое руководство для людей, которые любят возиться со своими машинами, но оно также полезно для понимания того, как компьютер работает под прикрытием.
История современных компьютеров
Для младших читателей
Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты
статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.
Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2007, 2018. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.
Следуйте за нами
Сохранить или поделиться этой страницей
Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:
Цитируйте эту страницу
Вудфорд, Крис. (2007/2018) Компьютеры. Получено с https://www.explainthatstuff.com/howcomputerswork.html. [Доступ (укажите дату здесь)]
Подробнее на нашем сайте…
Как работает компьютер?
Обновлено: 02.05.2021, Computer Hope
Эта страница создана, чтобы дать вам лучшее представление о том, как работает персональный компьютер, начиная с момента нажатия кнопки питания.
Включение компьютера
Когда вы впервые нажимаете кнопку питания, компьютер посылает сигнал в блок питания компьютера, который преобразует переменный ток (переменный ток) в постоянный (постоянный ток). Этот источник питания подает на компьютер и его компоненты необходимое напряжение и электричество.
Когда компьютер и его компоненты получают достаточную мощность и блок питания не сообщает об ошибках, он отправляет сигнал (с помощью транзисторов) на материнскую плату и процессор компьютера (ЦП). Пока это происходит, процессор очищает все оставшиеся данные в регистрах памяти и выдает программному счетчику ЦП шестнадцатеричное число F000 . Этот номер сообщает ЦП, что он готов обрабатывать инструкции в этом месте, содержащемся в базовой системе ввода / вывода (BIOS).
BIOS и POST
Когда компьютер впервые смотрит в BIOS, он начинает самотестирование при включении (POST).Эта последовательность гарантирует, что необходимые компоненты присутствуют и функционируют должным образом. Если компьютер не проходит ни один из этих тестов, он обнаруживает нерегулярный POST. Нерегулярный POST — это звуковой код, который отличается от стандартного одного или двух звуковых сигналов. Например, нерегулярный POST может не генерировать звуковых сигналов или сочетать разные звуковые сигналы, чтобы указать причину сбоя.
Если компьютер проходит процедуру POST, он просматривает первые 64 байта памяти, расположенной в микросхеме CMOS.Этот чип поддерживается батареей CMOS, даже когда компьютер выключен. Этот чип содержит такую информацию, как системное время и дату, а также информацию обо всем оборудовании, установленном на вашем компьютере.
После загрузки информации CMOS, POST начинает проверку и сравнение системных настроек с тем, что установлено на компьютере. Если ошибок не обнаружено, загружаются основные драйверы устройств и обработчики прерываний для оборудования, такого как жесткий диск, клавиатура, мышь и дисковод для гибких дисков.Эти базовые драйверы позволяют ЦП обмениваться данными с этими аппаратными устройствами и позволяют компьютеру продолжить процесс загрузки.
Затем POST проверяет часы реального времени (RTC) или системный таймер и системную шину, чтобы убедиться, что оба работают. Наконец, вы получите изображение на вашем дисплее после того, как POST загрузит память, содержащуюся на адаптере дисплея.
Затем BIOS проверяет, выполняет ли он холодную или горячую загрузку (перезагрузку), просматривая адрес памяти 0000: 0472.Если он видит 1234h, BIOS знает, что это перезагрузка, и пропускает оставшиеся шаги POST.
Если 1234h не отображается, BIOS знает, что это холодная загрузка, и продолжает выполнять дополнительные шаги POST. Затем он проверяет компьютерную память (RAM), установленную в компьютере, путем записи в каждый чип. Ранние компьютеры отображали этот шаг, так как при загрузке подсчитывалась память.
Наконец, POST отправляет сигналы на оптический привод компьютера и жесткий диск для тестирования. Если все диски проходят проверку, POST завершается и дает компьютеру команду начать загрузку операционной системы.
Загрузка операционной системы
После того, как компьютер прошел POST, он запускает процесс загрузки. Этот процесс отвечает за загрузку операционной системы и всех связанных с ней системных файлов. Поскольку Microsoft Windows является наиболее часто используемой операционной системой, в этом разделе рассматривается загрузка Microsoft Windows.
BIOS сначала передает управление загрузчику начальной загрузки, который просматривает загрузочный сектор жесткого диска. Если ваша последовательность загрузки в настройке CMOS не настроена на просмотр жесткого диска в первую очередь, он может загрузиться с первого доступного загрузочного носителя (например,г., DVD или флешку).
В этом примере Microsoft Windows 10 Bootmgr (диспетчер загрузки Windows) находится в загрузочном секторе. Он сообщает компьютеру, где найти оставшийся код на жестком диске. Затем загружается Windows, начиная с заставки Windows и заканчивая загрузкой реестра Windows. После загрузки реестра Windows начинает загружать в память множество низкоуровневых программ, составляющих операционную систему. Многие из изначально загруженных программ — это то, что позволяет Windows взаимодействовать с основным оборудованием и другими программами, работающими на компьютере.
После того, как в реестр загружены начальные базовые аппаратные устройства, он начинает загружать устройства plug and play, устройства PCI и ISA. После загрузки всех этих устройств Windows загружает полную поддержку жесткого диска, разделов и любых других дисков, а затем переходит ко всем другим установленным драйверам.
Наконец, после выполнения описанных выше действий загружаются все необходимые дополнительные службы и запускается Windows.
Аппаратные устройства, взаимодействующие с компьютером
После того, как компьютер загрузил операционную систему, оборудование, подключенное к компьютеру, должно иметь возможность взаимодействовать с ЦП.Аппаратная связь осуществляется с помощью запроса прерывания (IRQ). Контроллер прерывания отправляет запрос (INTR) в ЦП, чтобы остановить то, что он делает для обработки нового запроса оборудования. Все, что выполняется ЦП, приостанавливается и сохраняется как адрес памяти в стеке памяти. Затем эта задача возобновляется, когда текущая (более срочная) задача завершена.
Так как же на самом деле работают компьютеры? | Уго Санчес
Общий обзор того, как двоичные числа заставляют компьютеры работать, для любопытных нетехнических людей.
Фото Федерики Галли на UnsplashМне всегда было любопытно, как работают компьютеры, но на самом деле я никогда не думал, что у меня будут реальные базовые знания, чтобы понять это, даже на высоком уровне. Поэтому исследование для написания этого сообщения в блоге и обнаружение того, что его не так сложно понять, было очень полезным, плюс понимание того, как работают компьютеры, опять же даже на высоком уровне, довольно умопомрачительно.
Самый простой способ мышления компьютера — это машина ввода / вывода .Это довольно простая идея: компьютеры берут информацию из внешних источников (вашей клавиатуры, мыши, датчиков или Интернета), хранят ее, обрабатывают и возвращают результат (вывод) этого процесса. Кстати, если вы думаете об этом, в тот момент, когда компьютеры подключаются через Интернет, возникает бесконечный цикл входов и выходов, поскольку выход одного компьютера (скажем, веб-сайта) становится входом другого и так далее (!!) .
Итак, мы все довольно привыкли и знакомы с тем, как компьютер должен получать ввод и распечатывать какой-то вывод, мы все использовали мышь или клавиатуру, или даже разговаривали с компьютером, и мы все читали статья на веб-сайте, прослушивание музыки или просмотр старых изображений и т. д.То, с чем мы не так хорошо знакомы и что нам обычно трудно понять, — это то, как компьютер на самом деле обрабатывает информацию.
Итак, да, на очень фундаментальном уровне все, что понимает компьютер, — это единицы и нули, что означает, что каждый отдельный ввод и вывод в какой-то момент преобразуется в единицы и нули или из них. Что сильного в единицах и нулях (также называемых битами — из двоичного числа), так это то, что они позволяют нам преобразовывать любую информацию в электрические сигналы (ВКЛ / ВЫКЛ). Пожалуйста, подумайте об этом: ВСЕ, что вы видите, думаете или с чем взаимодействуете, на самом деле может быть переведено и представлено в виде электрических сигналов (!!!). Представление информации в виде электрических сигналов — вот что позволяет компьютерам фактически обрабатывать эту информацию и преобразовывать ее.
Так как же работает двоичная система счисления? Двоичные числа означают, что все числа вычисляются с основанием 2. Например, большинство из нас привыкло думать о числах с основанием 10. Если вы думаете о любом числе, скажем, 2561, вы можете увидеть, как в зависимости от положения число занимает справа налево, число имеет другое значение, кратное десяти.В этом примере, например, 1 занимает позицию 1, 6 занимает позицию 10, 5 занимает позицию 100 и 2 занимает позицию 1000. Таким образом, (2×1000) + (5×100) + (6×10) + (1×1) = 2561. Двоичные числа работают точно так же, но каждый шаг приращения представляет собой приращение x2 по сравнению с предыдущим. Вот пример того, как представить число 12:
Итак, с 8 битами вы можете представить любое число от 0 до 255, а с 32 битами вы можете представить любое число от 0 до 4 миллиардов. Вы, наверное, думаете, но как насчет строк и знаков препинания? Что ж, на сегодняшний день мы по-прежнему следуем ASCII, американскому стандартному коду обмена информацией, который в основном сопоставляет любой символ или знак препинания, включая заглавные буквы, с одним из 8-битных чисел. Вот как мы используем числа для обозначения букв.
Конечно, а как насчет изображений? Ну, на самом деле изображение также можно уменьшить до нулей и единиц. Как вы знаете, любой экран имеет заданное количество пикселей, и каждый пиксель имеет цвет, и, как вы знаете, используя цветовые коды RGB или HEX, мы можем представлять цвета в виде чисел, что означает, что мы можем в основном сказать компьютеру, какой цвет должен иметь каждый пиксель. .То же самое касается музыки, видео и любой другой информации, которую вы только можете придумать.
Но как, черт возьми, мы «вычисляем» электрические сигналы? Вот тут-то и пригодятся электрические схемы. На самом базовом и упрощенном уровне мы можем использовать электрические схемы, чтобы они вели себя как «логические машины». У нас могут быть схемы, которые при заданном вводе будут возвращать вывод в зависимости от логики, с которой они были построены (Not, And, Or), а также суммы, вычитания, умножения и деления. Интересно то, что с помощью этих элементарных форм представления и обработки информации мы действительно можем достичь «функциональной полноты», что является термином, используемым в логике для обозначения набора логических операторов, которые могут представлять все возможные таблицы истинности, которые это причудливый способ математики сказать, что небо — это предел. Все эти вычисления происходят в модуле внутри вашего ЦП, который называется ALU (Arithmetic Logic Unit).
Как вы, наверное, знаете, ЦП — центральный процессор — это мозг компьютеров, и именно здесь происходят все вычисления.В процессорах интересно то, что у них нет памяти, а это значит, что они не могут ничего запомнить. Без памяти все вычисления будут потеряны сразу после их выполнения. Грубо говоря, и как вы, возможно, уже знаете, наши компьютеры используют два типа памяти: RAM, что означает оперативную память и постоянную память. ОЗУ можно представить как огромную сетку (матрицу), хранящую 8-битные числа. Память RAM отслеживает «адреса» в матрице памяти любого заданного 8-битного числа, когда это необходимо ЦП. И знаете что? Для выполнения этих операций мы используем ту же логику схемы, что и раньше. То есть мы используем ту же самую логику, чтобы позволить сохранить данный ввод в заданном «месте» в памяти или получить доступ к любой части информации, хранящейся в нем.
Я знаю, что едва касаюсь того, как здесь работают компьютеры, но просто чтобы понять это, у меня ушло довольно много времени и уже несколько раз поразило меня. Что меня восхищает в этом, так это то, насколько мощны компьютеры и насколько они встроены в нашу повседневную жизнь, поэтому я думаю, что важно хотя бы иметь интуитивное представление о том, как они работают.Также, как всегда, если вы заметите какую-либо ошибку, дайте мне знать.
Я закончу этот пост видео, которое мне очень нравится, где Стив Джобс сравнивает компьютеры с велосипедами:
Вот список удивительных ресурсов, которые я нашел, проводя небольшое исследование для этого поста:
Khan Academy’s 5 short видео о том, как работают компьютеры: https://www.khanacademy.org/computing/computer-science/how-computers-work2/v/khan-academy-and-codeorg-introduction-how-computers-work
Серия ускоренных курсовпо информатике совершенно потрясающие: https: // www.youtube.com/watch?v=O5nskjZ_GoI
Введение в таблицы логики и истинности: https://medium.com/i-math/intro-to-truth-tables-boolean-algebra-73b331dd9b94
NAND Logic, чтобы лучше понять, как электрические цепи могут выполнять логические операции: https://en.wikipedia.org/wiki/NAND_logic
Страница Wikipedia для ASCII: https://en.wikipedia.org/wiki/ASCII
Wikipedia страница двоичного кода с краткой историей двоичной арифметики: https: //en.wikipedia.org / wiki / Binary_code
Если вы хотите копнуть глубже, вот отличное место для начала: https://softwareengineering.stackexchange.com/questions/81624/how-do-computers-work/81715
Спасибо за чтение до сих пор.
Как работают ПК | HowStuffWorks
Чтобы увидеть, как работает ПК, давайте начнем с частей, которые составляют машину. Следующие компоненты являются общими для ПК в том порядке, в котором они обычно собираются:
Корпус — Если вы используете ноутбук, корпус компьютера включает клавиатуру и экран.Для настольных ПК корпус обычно представляет собой коробку с подсветкой, вентиляционными отверстиями и местами для подключения кабелей. Размер корпуса может варьироваться от небольших настольных до высоких башен. Более крупный корпус не всегда означает более мощный компьютер; важно то, что внутри. Сборщики ПК проектируют или выбирают корпус в зависимости от типа материнской платы, которая должна поместиться внутри.
Материнская плата — Основная печатная плата внутри вашего ПК является его материнской платой. Все компоненты внутри и снаружи каким-то образом подключаются через материнскую плату.Другие компоненты, перечисленные на этой странице, являются съемными и, следовательно, заменяемыми без замены материнской платы. Однако несколько важных компонентов прикреплены непосредственно к материнской плате. К ним относятся дополнительный металлооксидный полупроводник (CMOS), в котором хранится некоторая информация, например системные часы, когда компьютер выключен. Материнские платы бывают разных размеров и стандартов, наиболее распространенными на момент написания этой статьи являются ATX и MicroATX. Исходя из этого, материнские платы различаются по типу съемных компонентов, для работы с которыми они предназначены, и по тем портам, которые доступны для подключения внешних устройств.
Блок питания — Помимо CMOS, которая питается от заменяемой батареи CMOS на материнской плате, каждый компонент вашего ПК зависит от его источника питания. Блок питания подключается к источнику питания определенного типа, будь то батарея в случае мобильных компьютеров или розетка в случае настольных ПК. В настольном ПК вы можете увидеть блок питания, установленный внутри корпуса, с разъемом для кабеля питания снаружи и несколькими подключенными кабелями внутри.Некоторые из этих кабелей подключаются непосредственно к материнской плате, а другие подключаются к другим компонентам, таким как диски и вентиляторы.
Центральный процессор (ЦП) — ЦП, часто называемый просто процессором, представляет собой компонент, содержащий микропроцессор. Этот микропроцессор является сердцем всех операций ПК, а производительность как аппаратного, так и программного обеспечения зависит от производительности процессора. Intel и AMD — крупнейшие производители процессоров для ПК, хотя на рынке вы найдете и другие.Две распространенные архитектуры ЦП — 32-битная и 64-битная, и вы обнаружите, что определенное программное обеспечение полагается на это различие архитектуры.
Оперативная память (RAM) — Даже самому быстрому процессору нужен буфер для хранения информации во время ее обработки. Оперативная память предназначена для процессора, как столешница для повара: она служит местом, где ингредиенты и инструменты, с которыми вы работаете, ждут, пока вам не понадобится их взять и использовать. Для быстрого ПК необходимы как быстрый процессор, так и большой объем оперативной памяти.Каждый компьютер имеет максимальный объем ОЗУ, который он может обрабатывать, а слоты на материнской плате указывают тип ОЗУ, который требуется ПК.
Приводы — Накопитель — это устройство, предназначенное для хранения данных, когда оно не используется. На жестком диске или твердотельном накопителе хранится операционная система и программное обеспечение ПК, которые мы рассмотрим более подробно позже. В эту категорию также входят оптические приводы, например, те, которые используются для чтения и записи CD, DVD и Blu-ray. Накопитель подключается к материнской плате в зависимости от типа используемой технологии контроллера накопителя, включая старый стандарт IDE и новый стандарт SATA.
Охлаждающие устройства — Чем больше компьютер обрабатывает, тем больше тепла он выделяет. ЦП и другие компоненты могут выдерживать определенное количество тепла. Однако, если ПК не охлаждается должным образом, он может перегреться, что приведет к дорогостоящему повреждению его компонентов и схем. Вентиляторы — это наиболее распространенное устройство, используемое для охлаждения ПК. Кроме того, ЦП покрыт металлическим блоком, называемым радиатором, который отводит тепло от ЦП. Некоторые серьезные пользователи компьютеров, такие как геймеры, иногда имеют более дорогие решения для управления теплом, такие как системы с водяным охлаждением, предназначенные для удовлетворения более высоких требований к охлаждению.
Кабели — — Все компоненты, которые мы уже упоминали, соединяются с помощью некоторой комбинации кабелей. Эти кабели предназначены для передачи данных, питания или того и другого. Компьютеры должны быть сконструированы таким образом, чтобы кабели аккуратно складывались внутри корпуса и не перекрывали поток воздуха через него.