Perényi Marcell Hardver
Tiniinformatika sorozat Hardver Perényi Marcell TypoTEX Kiadó 2001
Tiniinformatika sorozat Sorozatszerkesztő: Győri Sándor A kötet megjelenését támogatta a SUN Microsystems Magyarország Kft., a Nokia Hungary Kft., a Pannon GSM Távközlési Rt. és az IKEA Lakberendezési Kft. ISBN 963 9326 08 9 c Perényi Marcell; TypoTEX, 2001 Minden jog fenntartva, beleértve a sokszorosítás, a mű bővített, illetve rövidített változata kiadásának jogát is. A kiadó írásbeli hozzájárulása nélkül sem a teljes mű, sem annak része semmiféle formában (fotokópia, mikrofilm vagy más hordozó) nem sokszorosítható.
Terjesztő partnereink, mintaboltjaink Budapesten Műszaki Könyváruház (Budapest VI. Liszt Ferenc tér 9.) ELTE Hallgatói Bolt (Budapest VIII. Rákóczi út 5.) Pécsi Direkt Kft. budapesti boltjai: Csepel Plaza Alexandra Könyvesbolt (1212 Budapest, Rákóczi F. u. 154.) Lurdy-Ház Alexandra Könyvesbolt (1097 Budapest, Könyves K. krt. 12.) Vidéken Pécsi Direkt Kft. boltjai: Tel: közp. (72) 315-529 vagy (72) 214-058 ABcD Áruház (7621 Pécs, Széchenyi tér 1.) Seneca (7621 Pécs, Rákóczi u. 39.) Betűdzsungel (7621 Pécs, Király u. 7.) Pécs Plaza Alexandra Könyvesbolt (7623 Pécs, Megyeri u. 70.) Alexandra Könyvesbolt (7700 Mohács, Szabadság u. 26.) Győr Plaza Alexandra Könyvesbolt (9024 Győr, Vasvári P. u. 26.) Debrecen Plaza Alexandra Könyvesbolt (4026 Debrecen, Péterfia u. 18.) Alba Plaza Alexandra Könyvesbolt (8000 Székesfehérvár, Palotai u. 1 3.) Pólus Róna Alexandra Könyvesbolt (6000 Kecskemét, Klapka u. 9 11.) STUDY Tankönyvbolt (8000 Székesfehérvár, Várkörút 52.) Tel: (22) 325-880 Könyves Ház (9700 Szombathely, Hollán E. u. 7.) Tel: (94) 340-700 Lyra Kft. (2600 Vác, Széchenyi u. 8.) Tel: (27) 314-460 Heuréka Könyvesbolt (2840 Oroszlány, Ciklámen u. 16.) Tel: (34) 360-542 Könyvesbolt (3950 Sárospatak, Hild tér 3.) Tel: (47) 313-912 Tankönyvbolt és bemutatóterem (4025 Debrecen, Szt. Anna u. 32.) Tel: (52) 414-390 Kiadja a Typotex Kft Elektronikus Kiadó www.typotex.hu Felelős kiadó: Votisky Zsuzsa Tipográfia: Győri Sándor A szerző köszönetet mond a szedésben való segítségért Krupp Dánielnek A borítót tervezte: Tóth Norbert Terjedelem: 8,25 (A/5) ív Készült a pécsi Bornus Nyomdában Felelős vezető: Borbély Tamás A Typotex kiadó könyvei teljes választékban kaphatók székhelyünkön (1024 Budapest, Retek u. 33-35.), továbbá az ELTE TTK Kémiai Tanszékcsoport (Budapest, XI. Pázmány Péter sétány 1/a) aulájában levő elárusító helyünkön.
Tartalomjegyzék 1. A számítástechnika története 9 1.1. A kezdetek.................. 9 1.2. Mechanikus számológépek.......... 10 1.3. Elektronikus számítógépek.......... 13 2. Alapfogalmak 19 2.1. Az adatfeldolgozás modellje......... 19 2.2. Digitális és analóg információ........ 20 2.3. A kettes számrendszer............ 21 2.4. Logikai műveletek, kapuk.......... 22 3. A számítógép felépítése és működési elve 25 3.1. Részegységek................. 25 3.2. Buszrendszer................. 28 3.3. Interfészek................... 28 3.4. Szoftverek................... 29 4. A számítógép háza 31 4.1. Az előlap................... 31 4.2. A hátlap.................... 33 4.3. A ház belseje................. 34 4.4. Az ATX-szabvány............... 35 4.5. A hordozható gépekről............ 36 5
6 TARTALOMJEGYZÉK 5. Az alaplap 39 5.1. Rendszer és eszközvezérlők......... 40 5.2. Buszrendszerek................ 44 5.3. Az alaplap felépítése............. 52 5.4. Portok, interfészek.............. 55 5.5. Chipset.................... 59 5.6. BIOS..................... 60 6. A processzor 63 6.1. A processzor sebessége............ 64 6.2. A teljesítmény fokozásának módszerei.... 66 6.3. A processzor belső felépítése......... 67 7. Memóriák 73 7.1. ROM..................... 74 7.2. RAM..................... 75 7.3. A memóriák tokozása............. 80 8. Adathordozók 81 8.1. Winchester.................. 82 8.2. Hajlékonylemez................ 87 8.3. CD....................... 89 8.4. DVD...................... 92 8.5. Szalagos meghajtó.............. 92 8.6. Memóriakártya................ 93 8.7. IBM microdrive................ 94 9. Adatbeviteli eszközök 95 9.1. Billentyűzet.................. 95 9.2. Egér...................... 97 10. Képi megjelenítés 101 10.1. Grafikus kártya................ 101 10.2. Monitor.................... 105
TARTALOMJEGYZÉK 7 11. Multimédia 109 11.1. Hangkártya.................. 109 11.2. Játékvezérlő eszközök............ 112 11.3. Szkenner................... 114 12. Nyomtatók 117 12.1. Színek..................... 117 12.2. Felbontás................... 118 12.3. Papírkezelés.................. 118 12.4. Nyomtatási sebesség............. 119 12.5. Csatlakozás a számítógéphez......... 119 12.6. Nyomtatótípusok............... 120 Irodalomjegyzék 125 Tárgymutató 126
8 TARTALOMJEGYZÉK
1. fejezet A számítástechnika története 1.1. A kezdetek A számolás, számfogalom már a kőkorszaki ember számára is ismert volt, bár még csak az egy, a kettő és a sok között tudott különbséget tenni. Az ősember kődarabokkal, csontba vésett rovásokkal vagy kötélen lévő csomókkal ábrázolta a számokat. Ebben az időben az ötös (Dél-Amerika), a hatos (Északnyugat-Afrika, finnugor népek), a hetes (héberek), a tizenkettes (germán népek), a húszas (maják, kelták), esetleg a hatvanas (Babilon) számrendszereket használták. Az i. e. 5. évezredben fejlett folyami kultúrák alakultak ki, így megnövekedett a számolás iránti igény (kincstár, adó). A számjegyek ábrázolása az írással egy időben alakult ki (i. e. 3. évezred). 1.1.1. Számolási segédeszközök Az ember szükségét érezte a számítási művelet meggyorsításának, ezért különböző segédeszközöket talált ki. A Távol- Keleten a számolópálcák használata terjedt el, Koreában még 9
10 1. A SZÁMÍTÁSTECHNIKA TÖRTÉNETE a 20. század elején is használták. Világszerte ismert találmány az abakusz. Valószínűleg mezopotámiai eredetű számolóeszköz, de a rómaiak is sokat használták. Az abakusz egymás alatt elhelyezkedő drótokból áll, melyekre golyók vannak felfűzve. A számjegyet a golyók száma képviseli, a helyi értéket pedig a sorok. Az abakusszal rendkívül egyszerűen lehet öszszeadni, kivonni, de még a szorzás és osztás is megoldható. Az első számológépet Wilhelm Schikard készítette 1623- ban. A gép teljesen mechanikus elven működött, két, legfeljebb hatjegyű szám összeadására, kivonására volt képes. A számokat pálcák elforgatásával lehetett bevinni, a számlálómű fogaskerekekből állt. A gép képes volt az alsó helyi értékeken keletkező átvitel kezelésére is. Ha a végeredmény hétjegyű lett, azt kis csengő jelezte. A 16. század vége felé fedezték fel a logaritmust, ennek segítségével a szorzást és osztást összeadásra és kivonásra lehetett visszavezetni. A logaritmustáblázat, logarléc feladatát mára már a legkisebb zsebszámológép is képes elvégezni. 1.2. Mechanikus számológépek 1.2.1. Pascal összeadógépe Ezt a gépet Blaise Pascal francia filozófus tervezte 1642-ben apja munkájának megkönnyítésére. Működésében megegyezik Schikard találmányával, azonban csak összeadásra, kivonásra képes. A helyi értékeket fogaskerekek képviselik. Pascalról később modern programozási nyelvet neveztek el. 1.2.2. Leibniz számológépe Ez volt az első számológép, mely képes volt a négy alapművelet elvégzésére, sőt emellett még gyököt is tudott vonni (1.1. ábra). Tulajdonképpen Pascal gépének továbbfejlesztése, az