ПЭВМ

Появление в 1975 г. в США первого серийного персонального  компьютера (пресональной ЭВМ – ) вызвало революционный переворот во всех областях человеческой деятельности.

Первые персональные компьютеры создавались в виде электронных блоков обеспечивающих возможность конструировать различные ЭВМ из отдельных узлов. Такие наборы пользовались большим успехом у любителей-электронщиков. Однако уже  в 1981 г. стали выпускаться ПЭВМ имеющие блочно-модульную конструкцию. Эти машины простые в эксплуатации и сравнительно дешевые предназначались для потребителей не обладающих знаниями в области вычислительной техники и программирования.

ПЭВМ относится к классу микроЭВМ и является машиной индивидуального пользования. Это общедоступный и универсальный инструмент многократно повышающий производительность интеллектуального труда специалистов различного профиля. ПЭВМ предназначена для автономной работы в диалоговом режиме с пользователем.

Персональный компьютер для удовлетворения требованиям общедоступности и универсальности применения должен иметь следующие характеристики:

1малую стоимость находящуюся в пределах доступности для индивидуального покупателя;

1автономность эксплуатации без специальных требований к условиям окружающей среды;

1гибкость архитектуры обеспечивающую ее адаптивность к разнообразным применениям в сфере управления науки образования в быту ;

1“дружественность” операционной системы и прочего программного обеспечения обусловливающую возможность работы с ней пользователя без специальной профессиональной подготовки;

1высокую надежность работы (более 5000 ч наработки на отказ).

Эта категория компьютеров получила особо бурное развитие в течение последних  двадцати лет. Из названия видно что такой компьютер предназначен для обслуживания одного рабочего места. Как правило с персональным компьютером работает один человек. Несмотря на свои небольшие размеры и относительно невысокую стоимость современные персональные компьютеры обладают немалой производительностью. Многие современные персональные модели превосходят большие ЭВМ 70-х годов. Персональный компьютер (Personal Computer PC) вполне способен удовлетворить большинство потребностей малых предприятий и отдельных лиц.

Особенно широкую популярность персональные компьютеры получили после 1995 года в связи с бурным развитием Интернета. Персонального компьютера вполне достаточно для использования всемирной сети в качестве источника научной справочной учебной культурной и развлекательной информации. Персональные компьютеры являются также удобным средством автоматизации учебного процесса по любым дисциплинам средством организации  дистанционного (заочного) обучения и средством организации досуга. Они вносят большой вклад не только в производственные но и в социальные отношения. Их нередко используют для организации надомной трудовой деятельности что особенно важно в условиях безработицы.

Основой ПЭВМ является микропроцессор (МП). Развитие техники и технологий микропроцессоров определило смену поколений ПЭВМ:

первое поколение (1975 – 1980 гг.) – на базе 8-разрядного МП

второе поколение (1981 – 1985 гг.) – на базе 16-разрядного МП

третье поколение (1986 – 1992 гг.) – на базе 32-разрядного МП

четвертое поколение (1993 г. – по настоящее время) – на базе 64-разрядного МП.

Большую роль в развитии ПЭВМ сыграло появление компьютеров IBM PC произведенного корпорацией IBM (США) на базе микропроцессора Intel-8086 в 1981 году. Этот персональный компьютер занял ведущее место на рынке ПЭВМ. Его основное преимущество – так называемая «открытая архитектура» благодаря которой пользователи могут расширять свои возможности приобретенной ПЭВМ добавляя различные периферийные устройства и модернизуя компьютер.

В дальнейшем другие фирмы начали создавать компьютеры совместимые с IBM PC и таким образом компьютер IBM PC  стал как бы стандартом класса ПЭВМ. В наши дни около 85% всех продаваемых ПЭВМ базируется на архитектуре IBM PC.

Среди зарубежных ПК следует отметить компьютеры американской фирмы IBM: IBM PC/XT IBM PC/AT на микропроцессорах 80286 (16-разрядные) IBM PS/2 8030-PS/2 8080 (PS – Personal System) все PS кроме PS/2 8080 16 – разрядные PS/2 8080 – 32- разрядная IBM PC на МП 80386 и 80486 (32 – разрядные) IBM PC на МП Pentium и Pentium Pro (64 – разрядные).

Широко известны персональные компьютеры выпускаемые американскими фирмами: Compaq Computer Apple (Macintosh) Hewlett Packard Dell DEC а также фирмами Великобритании: Spectrum Amstard; Франции: Micra; Италии: Olivetty; Японии: Toshiba PANASONIC и Partner.

Наибольшей популярностью в настоящее время пользуются персональные компьютеры клона (архитектуры определенного направления) IBM первые модели которых появились в 1981 г. Существенно им уступают по популярности персональные компьютеры клона DEC (Digital Equipment Corporation) в частности широкоизвестные ПК Macintosh фирмы Apple занимающие по распространимости 2-е место.

В начале 90-х гг. мировой парк компьютеров составлял примерно 150 млн. шт. из них около 90% - это персональные компьютеры в частности профессиональные ПК типа IBM PC более 100 млн. шт. (окло 75% всех ПК); профессиональных ПК типа DEC около 5 млн. шт.

За рубежом самыми распространенными моделями компьютеров в настоящее время является IBM PC с микропроцессорами Pentium и Pentium Pro.

Отечественная промышленность (страны СНГ) выпускала DEC-совместимые (диалоговые вычислительные комплексы ДВК-1 – ДВК-4 на основе Электроники МС-101 Электроники 85 Электроники 32 и др.) и IBM PC-совместимые (EC 1840 – EC 1842 EC 1845 EC 1849 EC 1861 Искра 4861 Нейрон И9.66 и др.) существенно уступают по своим характеристикам вышеназванным. Причем если еще лет 8 –10 назад мы ориентировались в основном на DEC-совместимые ПК то сейчас подавляющее большинство отечественных персональных компьютеров собирается из импортных комплектующих и относится к IBM PC-совместимым.

 

До последнего времени модели персональных компьютеров условно рассматривали в двух категориях: бытовые ПК и профессиональные ПК. Бытовые модели как правило имели меньшую производительность но в них были приняты особые меры для работы с цветной графикой и звуком чего не требовалось для профессиональных моделей. В связи с достигнутым в последние годы резким удешевлением средств вычислительной техники границы между профессиональными и бытовыми моделями в значительной степени стерлись   и сегодня в качестве бытовых нередко используют высокопроизводительные профессиональные модели а профессиональные модели в свою очередь комплектуют устройствами для воспроизведения мультимедийной информации что ранее было характерно для бытовых устройств.

Начиная с 1999 года в области персональных компьютеров начинает действовать международный сертификационный стандарт-спецификация PC99. Он регламентирует принципы классификации персональных компьютеров и оговаривает минимальные и рекомендуемые требования к каждой из категорий. Новый стандарт устанавливает следующие категории персональных компьютеров:

1.Consumer PC (массовый ПК);

2.Office PC (деловой ПК);

3.Mobile PC (портативный ПК);

4.Workstation PC (рабочая станция);

5.Entertainment PC (развлекательный ПК).

Согласно спецификации PC99 большинство персональных компьютеров присутствующих в настоящее время на рынке попадают в категорию массовых ПК. Для деловых ПК минимизированы требования к средствам воспроизведения графики а к средствам работы со звуковыми данными требования вообще не предъявляются. Для портативных ПК обязательным является наличие средств для создания соединений удаленного доступа то есть средств компьютерной связи. В категории рабочих станций повышены требования к устройствам хранения данных а в категории развлекательных ПК – к средствам воспроизведения звука.

-------------------------------------------------------------------------------------------------Классификация персональных компьютеров по конструктивным особенностям:

Бытовые ПЭВМ предназначены для массового потребителя поэтому они должны быть достаточно дешевыми надежными и иметь как правило простейшую базовую конфигурацию. Бытовые ПЭВМ используются в домашних условиях для развлечений (видеоигры) для обучения и тренировки управления бытовой техникой. Однако архитектура этих машин позволяет пдключать их к каналам связи расширять набор переферийного оборудования. При некоторой модернизации эти модели  могут использоваться для индивидуальной обработки текста решения небольших научных и инженерных задач (например отечественная ПЭВМ “Амата”). Бытовые ПЭВМ снабжаются пакетом игр программным обеспечением локальной сети и др. Фирмы предлагают за дополнительную плату нарастить комплектность компьютера НЖМД типа “венчестер” музыкальной картой монитором и т.д. Модель “Амата” легко превращается в ПЭВМ общего назначения.

Персональные ЭВМ общего назначения применяются для решения задач научно-технического и экономического характера а также для обучения и тренировки. Они размещаются на рабочих местах потребителей: на предприятиях в учреждениях в магазинах на складах и т.п.

Машины этого класса обладают достаточно большой емкостью оперативной памяти имеют внешнюю память на гибких и жестких магнитных дисках собственный дисплей. Интерфейсы позволяют подключать большое количество переферийных устройств средства для работы в составе вычислительных сетей.

ПЭВМ общего назначения используется прежде всего потребителями-непрофессионалами. Поэтому они снабжаются развитым программным обеспечением включающим опрационные системы трансляторы с алгоритмических языков пакеты прикладных программ. В состав аппаратуры входят устройства для вывода как текстового так и графического материала принтеры с высоким качеством печати. Этот класс ПЭВМ получил наибольшее распространение на мировом рынке.

Профессиональные ПЭВМ используются в научной сфере для решения сложных информационных и производственных задач где требуется высокое быстродействие эффективная передача больших массивов информации достаточно большая емкость оперативной памяти. Потребителями профессиональных ПЭВМ как правило являются профессионалы-программисты поэтому программное обеспечение должно быть достаточно богатым гибким включать инструментальные программные средства.

Благодоря подключению широкой номенклатуры переферийных устройств функциональные возможности ПЭВМ значительно расширяются. Они могут работать в многозадачном режиме с алгоритмическими языками высокого уровня в составе вычислительных сетей. По своим функциональным возможностям многопроцессорные профессиональные ПЭВМ не только приближаются но и вполне могут конкурировать с большими ЭВМ предыдущего поколения.

В настоящее время появился новый признак классификации ПЭВМ по конструктивному исполнению связанному с микроминиатюризацией изделий. Снижение веса и уменьшение габаритов привело к выпуску компьютеров называемых LAPTOP («наколенные» компьютеры) NOTEBOOK (компьютеры-блокноты) и HANDLEND (ручной компьютер).

В LAPTOP-компьютере клавиатура и системный блок выполнены в одном корпусе который сверху как крышкой закрывается жидкокристаллическим дисплеем неразъемно-соединенным со своим электронным основанием. Соединительные провода между дисплеем и ЭВМ скрыты в корпусе. Компьютер можно легко переносить и держать на коленях пользователя. Эти модели немного уступают по своим техническим параметрам настольным ПЭВМ. Они построены на МП 180386 имеют встроенные НГМД и НЖМД. В большинстве моделей LAPTOP используются монохромные дисплеи так как применение цветных дисплеев приводит к резкому удорожанию компьютера. Компьютеры класса LAPTOP не должны весить более 3 5 кг.

          NOTEBOOK (компьютеры-блокноты) имеют размеры одного листа бумаги стандарта А4 (297*210) обладают неполной клавиатурой (около 80 клавиш). В них используются НЖМД (например дисковод емкостью 120 Мбайт диаметром 2 5 дюйма) и НГМД. В комплекте с NOTEBOOK можно применять модем или факс-модем выполненные в виде отдельного настольного блока присоединенного кабелем к компьютеру и телефонной сети. Однако существуют блоки модемов и факс-модемов вставляемые в корпус NOTEBOOK и работающие как правило только на передачу сообщений. Компьютеры NOTEBOOK могут использоваться в деловых поездках не требуют места на рабочем столе могут храниться в ящике для бумаг в портфеле.

ПЭВМ HANDHELD – ПЭВМ размер которой меньше одного листа бумаги стандарта А4 (например модель Hewlett Packard 95 LX имеет размеры 160*86*25 мм) поэтому они всегда под рукой (в кармане) в готовом к работе состоянии. Эти модели могут работать независимо от электросети. Программы при автономной работе вводятся с помощью твердой карточки (ROM CARD) на которых записаны программы емкостью 32 64 или 128 Кбайт. Карточки можно перепрограммировать. Для хранения результатов расчетов введенного текста составленных электронных таблиц и других результатов работы пользователь применяет ROM CARD со встроенной в них батарейкой. Это карточки очень небольшого размера (2*5 мм) что позволяет вставлять их в специальные отверстия в корпусе персонального компьютера для чтения с них программ данных или записи результатов работы пользователя. По мере надобности результаты работы могут по кабелю перенесены на настольный компьютер. В конструкциях этих моделей ПЭВМ предусматривается гораздо больший объем постоянной памяти чем в конструкциях настольной ПЭВМ.

По прогнозам специалистов миниатюрные компьютеры в ближайшем будущем смогут включаться в вычислительные сети без проводов (с помощью радиоволн) что потребует минимальных затрат. Такая технология получила название «полевая компьютеризация» (Field Computing). К концу 90-х годов ее внедрение вызовет новый революционный скачок в информатизации общества.

Карманные компьютеры (Palm Top что значит «наладонные») имеют массу около 300 г; типичные размеры в сложенном состоянии 150*80*25 мм. Это полноправные персональные компьютеры имеющие микропроцессор оперативную и постоянную память обычно монохромный жидкокристаллический дисплей портативную клавиатуру портразъем для подключения в целях обмена информацией к стационарному ПК.

Электронные секретари (PDA – Personal Digital Assistent иногда их называют Hand Help – ручной помощник) имеют формат карманного компьютера (массой не более 0 5 кг) но более широкие функциональные возможности нежели Palm Top (в частности: аппаратное и встроенное программное обеспечение ориентированное на организацию электронных справочников хранящих имена адреса и номера телефонов информацию о распорядке дня и встречах списки текущих дел записи расходов и т.п.) встроенные текстовые а иногда и графические редакторы электронные таблицы.

Большинство PDA имеют модемы и могут обмениваться информацией с другими ПК а при подключении к вычислительной сети могут получать и отправлять электронную почту и факсы. Некоторые из них имеют даже автоматические номеронабиратели. Новейшие модели PDA для дистанционного беспроводного обмена информацией с другими компьютерами оборудованы радиомодемами и инфракрасными портами.

Ручной ввод информации возможен с клавиатуры (клавиатура QWERTY у моделей HP 100LX Casio Boss Psion Series) у некоторых моделей (Newton Message Pad Dyna Pad Versa Pad и др.) имеется «перьевой» ввод: сенсорный экран указка (перо) и экранная эмуляция клавиатуры (указкой можно «нажимать» клавиши на экране) у некоторых моделей (Sharp Wizard) имеется гибридный ввод: с клавиатуры для выбора пунктов меню и некоторых рукописных записей – перьевой ввод.

Электронные секретари обычно имеют небольшой жидкокристаллический дисплей (иногда размещенный в съемной крышке компьютера) и возможность наращивания ресурсов по спецификации PCMCIA. PDA пожалуй самый быстроразвивающийся вид портативных компьютеров: по оценке специалистов в 1996 г. парк PDA только в США превысит 10 млн. шт.

Электронные записные книжки (organizer – органайзеры) относятся к «легчайшей категории» портативных компьютеров (к этой категории кроме них относятся калькуляторы электронные переводчики и др.); масса их не превышает 200 г. Органайзеры пользователем не программируются но содержат вместительную память в которую можно записать необходимую информацию и отредактировать ее с помощью встроенного текстового редактора; в памяти можно хранить деловые письма тексты соглашений контрактов распорядок дня и деловых встреч. В органайзер встроен внутренний таймер который напоминает звуком о деле в заданное время. Есть защита информации от несанкционированного доступа обычно по паролю.

Есть разъем для подключения к компьютеру небольшой монохромный дисплей. Благодаря низкому потреблению мощности питание от аккумулятора обеспечивает без подзарядки хранение информации до 5 лет. К сожалению большинство органайзеров не русифицированы а программную русификацию сделать невозможно.