Анатомия компьютера

Знаменитый английский математик и логик Алан Тьюринг, с работами которого мы уже познакомились в Части 1, в 1950 году опубликовал статью «Может ли машина мыслить?». Тьюринг не рассматривал вопрос о том, что такое мышление, тем более не обсуждал, насколько оно присуще вычислительным машинам. Однако он доказал, что машина всегда может умело «притвориться» человеком. То есть, иными словами, решить любую задачу, которую может решить человек.

Не только работа вычислительной машины имитирует поведение человека, но и ее «анатомия» немного похожа на «устройство» человека. У компьютера имеется «мозг», который называется центральным процессором. Центральный процессор выполняет все вычисления по программе, которая хранится в памяти компьютера (в оперативном запоминающем устройстве, ОЗУ).

В современном компьютере центральный процессор – небольшая, но очень важная микросхема, размещенная вместе с другими микросхемами на главной, «материнской» плате компьютера. На материнской плате современного компьютера местоположение микропроцессора указывают закрепленные на нем радиатор охлаждения и вентилятор. Без интенсивного охлаждения мощные компьютерные «мозги» будут перегреваться во время работы.

Есть у компьютера и аналог нервной системы. Он называется управляющей шиной. Подобно тому как нервы соединяют мозг, органы чувств и мышцы человеческого тела, управляющая шина связывает микропроцессор и все другие устройства компьютера.

Собственно говоря, в компьютере целых две шины, различающиеся скоростью передачи по ним данных. Быстрая системная шина соединяет процессор с оперативной памятью компьютера. Она обычно проложена прямо на материнской плате компьютера и «выходов наружу» не имеет. Управляющая шина не такая быстрая. Зато она имеет стандартные разъемы, в которые без труда вставляются специально сконструированные платы-адаптеры, с помощью которых устанавливается связь управляющей шины (а значит, и центрального процессора) с периферийными устройствами.

Так выглядит материнская плата компьютера

Периферийные устройства – это и «органы чувств» компьютера, и его исполнительные органы. Так сказать, глаза и руки. В разъемы управляющей шины можно, например, вставить звуковую карту, к которой подключаются громкоговорители, и веселенькая музычка будет радовать нас во время скучной работы.

Длительное время доступ персонального компьютера к Интернету осуществлялся при помощи телефонной линии. Для этого в один из разъемов управляющей шины вставляли карту модема. Модем (напомним: «модулятор – демодулятор») преобразовывал цифровые сигналы компьютера в звуковые, которые можно было передавать по обычной телефонной линии, а на другом конце этой линии такой же модем производил обратное преобразование звукового сигнала в цифровой. Кроме того, модем был приспособлен для приема факсов.

В разъем управляющей шины можно вставить и специально изготовленную печатную плату, которая будет принимать сигналы от процессора и преобразовывать их в конкретные управляющие сигналы какого-нибудь внешнего устройства. Строго говоря, внешним устройством может быть все, что угодно. Например, относительно небольшой компьютер может управлять громадным прокатным станом или сложной рентгеновской установкой. А может продавать билеты в кинотеатр.

Производители чаще всего интегрируют в материнскую плату наиболее популярные на данный момент карты управления периферийными устройствами. Это ускоряет быстродействие и освобождает разъемы управляющей шины. Так, когда оказалось, что «звучащий» компьютер востребован всеми потребителями, звуковую карту сделали неотъемлемой частью материнской платы, предусмотрев на ней гнезда для ввода-вывода звуковых сигналов. Точно так же всего десять лет назад на материнской плате размещали модем и розетку для телефонного кабеля – куда же без факса и без подключения к Интернету по телефонной линии? Сейчас модемы уже вышли из моды. Поэтому в материнскую плату интегрируют сетевой адаптер, а телефонный разъем повсеместно заменил разъем для кабеля Ethernet (см. Часть 1). Он немного похож на телефонный, однако конец телефонного кабеля в него не вставишь, как ни старайся.

Вообще все разъемы, с помощью которых компьютер обменивается информацией с внешним миром, делают непохожими друг на друга по форме, а иногда специально окрашивают в разные цвета. Чтобы ни в коем случае не перепутать один с другим. В каждом доме должны быть свои ворота!

Кстати, «ворота» на латинском языке называются «porta». От этого слова происходит название места, куда заходят корабли, «порт». Портом называется и любой разъем, с помощью которого компьютер «переговаривается» с внешним миром. Все порты компьютера обычно сконцентрированы в одном месте, например, на задней его части или на боковой стенке.

Порты компьютера обычно находятся на задней его части

Некоторые из портов компьютера работают исключительно «в одну сторону». Например, порты мышки (1) и клавиатуры (2) только принимают сигналы, а порт монитора (7) работает только на передачу. Порты для ввода и вывода звукового сигнала (9) находятся рядом, и их чаще всего рассматривают как один звуковой порт. По форме они совпадают, и для отличия их окрашивают в разные цвета.

Но имеются порты, которые предназначены как для приема, так и для передачи сигналов. Это последовательный порт с девятью контактами (5), параллельные порты с 25 и 15 контактами (6, 8), порты USB (Universal Serial Bus – универсальная последовательная шина) (4) и сетевой разъем Ethernet (3). Именно эти порты позволяют компьютеру обмениваться информацией с другими приборами, а главное – с другими компьютерами.

Как видим, компьютер – вовсе не «аутист», он может общаться с внешним миром самыми разнообразными способами.

А теперь разберемся в том, что значит «общаться».