Komputer jest to uniwersalny system cyfrowy zdolny do wykonywania pewnego zbioru rozkazów (różnorodnych operacji elementarnych), w którym użytkownik może określić sekwencję wykonywanych rozkazów koniecznych do realizacji postanowionego zadania. Głównymi częściami składowymi komputera są: procesor, pamięć operacyjna, w której jest zapisany program określający sekwencję wykonywanych operacji oraz dane do przetworzenia oraz układy wejścia wyjścia, do których są przyłączone urządzenia zewnętrzne umożliwiające kontakt komputera z otoczeniem i użytkownikiem. Istotną cechą komputera, odróżniającą go od innych systemów cyfrowych, jest możliwość zupełnej zmiany realizowanych przez niego funkcji jedynie przez zmianę programu w jego pamięci.
Gdy myślimy o komputerze, zwykle wyobrażamy sobie dużą szarą skrzynkę, wypełnioną elementami elektronicznymi. Na skrzynce znajduje się najczęściej monitor, a gdzieś obok drukarka i paczka papieru. Zanim pojawiły się pierwsze komputery, człowiek wymyślał wiele różnych mechanicznych urządzeń, które miały mu pomagać w liczeniu. Pierwsze komputery zbudowano z lamp elektronowych, jakie niektórzy pamiętają jeszcze ze starych odbiorników telewizyjnych. Lampy te miały jednak bardzo ważną wadę: wymagały do pracy wysokiego napięcia, a tym samym powodowały duże zużycie energii elektrycznej. Poza tym nawet najmniejsze z nich rozmiarami znacznie przewyższały nowoczesne układy elektroniczne. Natomiast pierwsze komputery osobiste (PC personal computer) zostały opracowane przez IBM. Ponieważ na rynku pojawiło się coraz więcej produktów, zaczęto pisać programy dla tego typu komputerów. Producenci sprzętu odpowiedzieli na to kolejną falą unowocześnionych komputerów typu IBM PC. Proces ten rozwijał się na zasadzie lawiny: komputery, nowe komponenty i oprogramowanie są obecnie tworzone przez setki najróżniejszych producentów. Tym sposobem PC stał się najbardziej rozpowszechnionym typem komputera na świecie.
Na środku rysunku przedstawiono dwa współpracujące ze sobą urządzenia: pamięć operacyjną oraz procesor. Oba urządzenia znajdują się w jednej obudowie nazywanej jednostką centralną. Pamięć operacyjna służy do chwilowego pamiętania danych wejściowych i wyjściowych oraz przechowuje uruchomione programy. Programy przekazują rozkazy do procesora. Procesor wykonuje rozkazy przychodzące z programu. Pozostałe elementy komputera to urządzenia peryferyjne (zewnętrzne). Ich celem jest dostarczanie lub odbieranie informacji (dane lub rozkazy) do lub z jednostki centralnej
· klawiatura
· mysz
· skaner
· karta dźwiękowa
· aparat cyfrowy
· wirtualna rzeczywistość
· monitor
· drukarka
· ploter
· głośnik
· joystick
· modem
· karta sieciowa
· dysk twardy
· nagrywarka CD i DVD
Najważniejszą cechą komputera IBM PC jest budowa modułowa, oznacza to, że podstawowe podzespoły zamontowane są w jednej obudowie, jednakże każdy z nich można wyjąć i zastąpić innym, oczywiście do tego przeznaczonym. Dzięki takiemu rozwiązaniu możliwa jest łatwa i szybka rozbudowa tego typu sprzętu. Zastosowane podzespoły mogą być typowe, czyli stosowane w większości komputerów lub przystosowane do bardzo specyficznych zastosowań. Mogą one być produkowane przez różnych producentów, pod warunkiem, że są przystosowane do montażu w tego typu komputerze.
Do montażu komputerów IBM PC używa się kilku podstawowych modeli obudowy. Pierwszym typem obudowy była po prostu prosta skrzynka sporych rozmiarów, którą stawiano na biurku a na niej umieszczono monitor. Dzisiaj ten typ określany jest jako obudowa typu desktop. Z uwagi na spore rozmiary montowanych podzespołów była stosunkowo wysoka i zajmowała dużo miejsca. W momencie pojawienia się komputerów wyposażonych w procesor INTEL 80386, czyli tzw. AT 386 wprowadzono obudowę typu tower. Jest to wysoka, pionowo ustawiona obudowa, która przeznaczona była początkowo dla tych modeli, które miały pełnić rolę tzw. serwerów, czyli komputerów, których możliwości obliczeniowe pozwalały na podłączenie i równoczesną pracę wielu terminali komputerowych. Takie zastosowanie komputera wymagało jednak instalowanie w jego obudowie wielu dodatkowych elementów takich jak karty sieciowe, dyski twarde i tym podobne. Było to możliwe tylko w obudowie typu tower, ponieważ obudowy typu desktop były po prostu zbyt małe. Szybko okazało się, że przeniesienie obszernego pudła jednostki centralnej z biurka na podłogę znacznie polepszyło warunki pracy operatora. Spowodowało to wzmożone zainteresowanie obudowami typu tower i często stosowano je nawet wówczas, gdy nie przewidywano wykorzystania całej jej objętości. W późniejszym czasie wprowadzono obudowę o nieco mniejszej wysokości nazwaną mini-tower. Komputer można było postawić zarówno na biurku jak i na podłodze a równocześnie zachowanie zostały duże możliwości rozbudowy, dzięki czemu ten typ obudowy zdobył sobie na dłuższy czas największą popularność na rynku. Postęp w technologii i elektronice pozwolił jednak na powrót do obudowy stojącej na biurku, która była jednak o wiele niższa od obudowy typu desktop obudowę tego typu nazwano slim-line. Jej podstawową wadą jest jednak zbyt ciasne upakowanie podzespołów. Powoduje to słabe chłodzenie wnętrza komputera oraz praktycznie uniemożliwia większą rozbudowę o dodatkowe, poza standardowymi, elementy. Często jednak jej dużą zaletą jest bardzo elegancki wygląd. Obecnie na rynku coraz większą popularnością zaczynają się cieszyć obudowy typu midi-tower, nieco większe od mini-tower, lecz również ustawiane w pionie. Ich zaletą jest większa ilość urządzeń dodatkowych np. stacji dysków CD-ROM i CD-RECORDER, wymienne dyski twarde, streamery itp., które można zamontować w komputerze. Odmienną rodziną są komputery typu laptop oraz notebook. Są to komputery przenośne, przystosowane do pracy w miejscach pozbawionych zasilania. Specjalnie dla nich skonstruowane są energooszczędne podzespoły, które montuje się w niedużych, zwartych obudowach wyposażonych w zminiaturyzowane klawiatury i płaskie monitory o małym ciężarze i niskim poborze mocy. Tak naprawdę złożenie komputera PC nie jest bardziej skomplikowane, niż ustawienie domków z klocków Lego. Wnętrze komputera zaprojektowano tak, by poszczególne elementy łatwo można było wymieniać i rozbudowywać. Dzięki temu, chcąc pracować na lepszym komputerze, nie musimy kupować nowego sprzętu - można tylko dołączyć albo wymienić niektóre elementy, np. pamięć lub twardy dysk. Każdy komputer wyposażony jest w tzw. porty, urządzenia pozwalające na wprowadzenie sygnałów do komputera i ich wysyłanie do urządzeń zewnętrznych, np. drukarki, myszki, monitora itp. Urządzenia te podłączone są do specjalnych gniazd dostępnych z zewnątrz. Wielkość i rodzaj gniazda zależy od sposobu przekazywania danych przez port, do którego gniazdo jest podłączone. Poza tym różnią się między sobą konstrukcją zależną od sposobu transmisji sygnału oraz wielkością zależną od zastosowanej ilości bolców (pinów) lub otworów.
Wnętrze każdego komputera wygląda podobnie, tzn. składa się z typowej grupy elementów. Przede wszystkim mamy tu płytę główna, procesor, napęd dyskietek, zasilacz i moduły pamięci. Większość składników jest instalowana na płycie głównej według określonych standardów, skąd bierze się tak wiele możliwości wymiany poszczególnych komponentów. Niemal każdy komputer można rozbudować i wzbogacić dodatkowymi urządzeniami. Wiedza o tym, co kryje się wewnątrz obudowy, jest bardzo przydatna. Może okazać się, że będziemy potrzebować więcej miejsca na dodatkowe moduły pamięci lub też zapragniemy zainstalować określoną kartę rozszerzającą, na przykład modem. Ale uwaga! Zanim zdejmiemy obudowę naszego peceta zawsze odłączamy go od prądu!
Płyta główna to podstawowa część komputera, która łączy wszystkie tworzące go części. Zależy od niej liczba i typ komponentów, jakie można wykorzystywać, a także szybkość i sposób wymiany danych między nim
Procesor (CPU - centralna jednostka wykonawcza) to układ scalony, którego działanie polega na wykonywaniu instrukcji programów. Nadzoruje on i synchronizuje prace wszystkich urządzeń w komputerze. Charakterystyczne cechy, które odróżniają procesory od siebie to:
· liczba bitów przetwarzana w jednym takcie
· architektura (CISC lub RISC)
Ze względu na przepływ danych i rozkazów w procesorze, można wyróżnić w nim kilka zasadniczych modułów: 1.Blok wstępnego pobierania i dekodowania instrukcji. Odpowiada on za dostarczenie kolejnych poleceń z pamięci operacyjnej i przekazanie ich do odpowiedniej jednostki wykonawczej. 2.Główny blok wykonawczy to jednostka arytmetyczno-logiczna ALU. Zapewnia ona prawidłowe przetworzenie wszystkich danych stałoprzecinkowych. ALU wyposażony jest w niewielka zintegrowana pamięć, nazywana zestawem rejestrów. Każdy rejestr to pojedyncza komórka używana do chwilowego przechowywania danych i wyników. 3.FPU, czyli koprocesor wykonujący wszystkie obliczenia zmiennoprzecinkowe. 4.Po zakończeniu "obliczeń" dane będące wynikiem przetwarzania trafiają do modułu wyjściowego procesora. Jego zadaniem jest przekierowanie nadchodzących informacji np. do odpowiedniego adresu w pamięci operacyjnej lub urządzenia wejścia/wyjścia.
Mikroprocesor jest to arytmetyczno-logiczna jednostka centralna komputera. Termin mikroprocesor został użyty po raz pierwszy w 1972 r., jednakże "era" mikroprocesorów rozpoczęła się w 1971 r. wraz z wprowadzeniem przez firmę Intel układu 4004 -mikroprogramowalnego komputera jednoukładowego. W układzie tym umieszczono 4 bitowy sumator, 16 czterobitowych rejestrów, akumulator i stos, czyli podstawowe podzespoły jednostki centralnej systemu komputerowego. Układ 4004, składający się z 2300 tranzystorów, mógł wykonywać 445 różnych instrukcji, przy czym architektura była zbliżona do układów kalkulatorowych.Mikroprocesor nie jest jednostką zdolną do samodzielnej pracy, lecz wymaga połączenia z innymi układami systemu komputerowego, takimi jak pamięć oraz układy wejścia/wyjścia. Układy te są połączone szynami: adresową, danych i sterującą. Procesor realizuje operacje arytmetyczno - logiczne i koordynuje pracę całego systemu. Pamięć przechowuje program w postaci ciągu instrukcji oraz dane niezbędne do realizacji wykonywanego programu i wyniki końcowe. Układy We/Wy pośredniczą w przekazywaniu informacji pomiędzy procesorem, pamięcią a urządzeniami zewnętrznymi lub innymi obiektami będącymi źródłem lub odbiorcą informacji przetwarzanych w systemie. W standardowym procesorze możemy wyróżnić trzy bloki połączone systemem szyn wewnętrznych. Są to sekcja arytmetyczno - logiczna, blok rejestrów i sekcja sterowania.
Każdy komputer posiada własną pamięć. Zapisywane są na niej programy, z którymi właśnie pracujmy. Stąd nazywana jest pamięcią operacyjną, w skrócie RAM od angielskiego terminu Random Access Menory Pamięć ta znajduje się w specjalnych modułach zainstalowanych wewnątrz komputera. W komputerze ze zbyt małą ilością pamięci operacyjnej, bardziej złożone programy będą pracowały bardzo wolno.
Układy pamięci RAM zbudowane są z elektronicznych elementów, które mogą zapamiętać swój stan. Dla każdego bitu informacji potrzebny jest jeden taki układ. W zależności od tego czy pamięć RAM jest tak zwaną statyczną pamięcią (SRAM-Static RAM), czy dynamiczną (DRAM-Dynamic RAM) zbudowana jest z innych komponentów i soje działanie opiera na innych zasadach. Pamięć SRAM jako element pamiętający wykorzystuje przerzutnik, natomiast DRAM bazuje najczęściej na tzw. pojemnościach pasożytniczych (kondensator). DRAM charakteryzuje się niskim poborem mocy, jednak związana z tym skłonność do samorzutnego rozładowania się komórek sprawia, że konieczne staje się odświeżanie zawartości impulsami pojawiającymi się w określonych odstępach czasu. W przypadku SRAM, nie występuje konieczność odświeżania komórek, lecz okupione jest to ogólnym zwiększeniem poboru mocy. Pamięci SRAM, ze względu na krótki czas dostępu są często stosowane jako pamięć podręczna. Wykonane w technologii CMOS pamięci SRAM mają mniejszy pobór mocy, są jednak stosunkowo drogie w produkcji.
Aby zorganizować komórki pamięci w sprawnie funkcjonujący układ, należy je odpowiednio zaadresować. Najprostszym sposobem jest zorganizowanie pamięci liniowo - jest to tak zwane adresowanie 2D. Do każdej komórki podłączone jest wejście, sygnał wybierania pochodzący z dekodera oraz wyjście.  Nieco innym sposobem jest adresowanie przy użyciu tzw. matrycy 3D. Pamięć organizuje się tutaj dzieląc dostępne elementy na wiersze i kolumny. Dostęp do pojedynczego elementu pamiętającego można uzyskać po zaadresowaniu odpowiedniego wiersza i kolumny. Dlatego też komórka RAM obok wejścia i wyjścia musi dysponować jeszcze dwoma sygnałami wybierania, odpowiednio z dekodera kolumn i wierszy. Zaletą pamięci adresowanej liniowo jest prosty i szybszy dostęp do poszczególnych bitów niż w przypadku pamięci stronicowanej (3D), lecz niestety, przy takiej organizacji budowanie większych modułów RAM jest kłopotliwe. Dlatego też w przemyśle stosuje się zazwyczaj układy pamięci zorganizowanej w matrycę 3D, pozwala to na nieskomplikowane tworzenie większych modułów o jednolitym sposobie adresowania.  W komputerach PC procesor uzyskuje dostęp do danych zawartych w pamięci DRAM w pakietach o długości 4-bitów (z pojedynczego rzędu), które przesyłane są sekwencyjnie lub naprzemiennie (tzw. przeplot - interleave). Optymalną wydajność można osiągnąć wtedy, gdy procesor otrzymuje dane równocześnie z taktem systemowego zegara. Jednak przy obecnie stosowanej częstotliwości taktowania magistrali wymaganiom tym nie jest w stanie sprostać nawet bardzo szybka pamięć cache drugiego poziomu. Pomimo tego, że ostatnie trzy bity dostarczane są wraz z taktem zegara, to konieczność odpowiedniego przygotowania transmisji sprawia, że przed pierwszym bitem "wstawiony" zostaje jeden cykl oczekiwania. Taki sposób transferu danych można oznaczyć jako cykl
Zasilacz komputera - urządzenie, które zamienia napięcie przemienne dostępne w sieci elektrycznej na cały zestaw stałych napięć potrzebnych do pracy komputera.
Zasilacz jest jednym z najistotniejszych elementów komputera, ponieważ jego stabilna i niezawodna praca w dużej mierze przekłada się na stabilność działania i na żywotność pozostałych elementów komputera.
W komputerach osobistych do zasilacza podłączone są:
· płyta główna
· dysk lub dyski twarde
· napędy (optyczne, taśmowe, np. CD-ROM, DVD-ROM, ZIP, JAZ, napędy dysków magnetooptycznych, FDD itp.)
· inne urządzenia znajdujące się wewnątrz komputera, np. wentylatory czy dodatkowe panele podłączane podobnie jak napędy do wtyku Molex
Do pozostałych podzespołów napięcie z zasilacza jest dostarczone pośrednio od płyty głównej (np. wszelkie karty rozszerzeń, wentylatory procesorów,
Zasilacz komputera wykonany jest zwykle w technice impulsowej, wykorzystując architekturę przetwornicy push-pull. Tego typu zasilacze mają małe gabaryty i ciężar przy niewielkich tętnieniach napięcia wyjściowego i znacznej mocy potrzebnej do zasilania komputera.
Norma Unii Europejskiej EN61000-3-2 wymaga aby...
BoczekX-Man