Exploring the Digital World: A Comprehensive Guide to Computers and Devices

Slide1Your Interactive Guideto the Digital World Discovering Computers 2012

Slide2Objectives OverviewDifferentiate among various styles of system units on desktop computers, notebook computers, and mobile devices Identify chips, adapter cards, and other components of a motherboard Describe the control unit and arithmetic logic unit components of a processor, and explain the four steps in a machine cycle Identify characteristics of various personal computer processors on the market today, and describe the ways processors are cooled Define a bit and describe how a series of bits represents data Explain how program instructions transfer in and out of memory Discovering Computers 2012: Chapter 4 2 See Page 209 for Detailed Objectives

Slide3Objectives OverviewDifferentiate among the various types of memory Describe the purpose and types of expansion slots and adapter cards, and differentiate among slots for various removable flash memory devices Differentiate between a port and a connector, and explain the differences among a USB port, FireWire port, Bluetooth port, SCSI port, eSATA port,  IrDA port, serial port, and MIDI port Describe the types of buses in a computer Explain the purpose of a power supply and describe how it keeps cool Understand how to clean a system unit on a computer or mobile device Discovering Computers 2012: Chapter 4 3 See Page 209 for Detailed Objectives

Slide4The System Unit• The  system unit   is a case that contains electronic components of the computer used to process data Discovering Computers 2012: Chapter 4 4 Page 210 Figure 4-1

Slide5The System Unit• The inside of the system unit on a desktop personal computer includes: Discovering Computers 2012: Chapter 4 5 Page 211 Figure 4-2 Drive bay(s) Power supply Sound card Video card Processor Memory

Slide6The System Unit• The  motherboard  is the main circuit board of the system unit – A computer  chip  contains integrated circuits Discovering Computers 2012: Chapter 4 6 Page 212 Figure 4-3

Slide7Processor• The  processor , also called the  central processing unit  ( CPU ), interprets and carries out the basic instructions that operate a computer – Contain a control unit and an arithmetic logic unit (ALU) Discovering Computers 2012: Chapter 4 7 Page 213 Multi-core processor Dual-core processor Quad-core processor

Slide8ProcessorDiscovering Computers 2012: Chapter 4 8 Page 213 Figure 4-4

Slide9Processor• The  control unit   is the component of the processor that directs and coordinates most of the operations in the computer • The  arithmetic logic unit   (ALU) performs arithmetic, comparison, and other operations Discovering Computers 2012: Chapter 4 9 Page 214

Slide10Processor• For every instruction, a processor repeats a set of four basic operations, which comprise a machine cycle Discovering Computers 2012: Chapter 4 10 Page 215 Figure 4-5

Slide11Processor• Most current personal computers support pipelining – Processor begins fetching a second instruction before it completes the machine cycle for the first instruction Discovering Computers 2012: Chapter 4 11 Pages 215 – 216 Figure 4-6

Slide12ProcessorThe processor contains registers, that temporarily hold data and instructions The  system clock   controls the timing of all computer operations • The pace of the system clock is called the  clock speed , and is measured in  gigahertz  ( GHz ) Discovering Computers 2012: Chapter 4 12 Page 216

Slide13Processor• The leading manufacturers of personal computer processor chips are Intel and AMD Discovering Computers 2012: Chapter 4 13 Pages 216 – 217 Figure 4-7

Slide14Processor• Determine how you plan to use a new computer before selecting a processor Discovering Computers 2012: Chapter 4 14 Page 218 Figure 4-8

Slide15Processor• A processor chip generates heat that could cause the chip to burn up • Require additional cooling – Heat sinks – Liquid cooling technology Discovering Computers 2012: Chapter 4 15 Pages 219 - 220 Figures 4-9 – 4-10

Slide16Processor• Parallel processing uses multiple processors simultaneously to execute a single program or task – Massively parallel processing involves hundreds or thousands of processors Discovering Computers 2012: Chapter 4 16 Page 220 Figure 4-11

Slide17Data RepresentationAnalog  signals are continuous and vary in strength and quality Digital  signals are in one of two states: on or off • Most computers are digital • The  binary system   uses two unique digits (0 and 1) • Bits  and  bytes Discovering Computers 2012: Chapter 4 17 Page 221

Slide18Data RepresentationA computer circuit represents the 0 or the 1 electronically by the presence or absence of an electrical charge Eight bits grouped together as a unit are called a byte. A byte represents a single character in the computer Discovering Computers 2012: Chapter 4 18 Page 221 Figures 4-12 – 4-13

Slide19Data Representation• ASCII (American Standard Code for Information Interchange) is the most widely used coding scheme to represent data Discovering Computers 2012: Chapter 4 19 Page 221 Figure 4-14

Slide20Data RepresentationDiscovering Computers 2012: Chapter 4 20 Page 222 Figure 4-15

Slide21Memory• Memory  consists of electronic components that store instructions waiting to be executed by the processor, data needed by those instructions, and the results of processing the data • Stores three basic categories of items: Discovering Computers 2012: Chapter 4 21 Page 223 The operating system and other system software Application programs Data being processed and the resulting information

Slide22Memory• Each location in memory has an address • Memory size is measured in  kilobytes  ( KB  or  K ), megabytes  ( MB ),  gigabytes  ( GB ), or   terabytes ( TB ) Discovering Computers 2012: Chapter 4 22 Page 223 Figure 4-17

Slide23Memory• The system unit contains two types of memory: Discovering Computers 2012: Chapter 4 23 Pages 223 - 224 Volatile memory Loses its contents when power is turned off Example includes  RAM Nonvolatile memory Does not lose contents when power is removed Examples include ROM, flash memory, and CMOS

Slide24MemoryDiscovering Computers 2012: Chapter 4 24 Page 224 Figure 4-18

Slide25Memory• Three basic types of RAM chips exist: Discovering Computers 2012: Chapter 4 25 Page 225 Figure 4-19 Dynamic RAM (DRAM) Static RAM (SRAM) Magnetoresistive RAM (MRAM)

Slide26Memory• RAM chips usually reside on a  memory module and are inserted into  memory slots Discovering Computers 2012: Chapter 4 26 Page 225 Figure 4-20

Slide27Memory• The amount of RAM necessary in a computer often depends on the types of software you plan to use Discovering Computers 2012: Chapter 4 27 Page 226 Figure 4-21

Slide28Memory• Memory cache  speeds the processes of the computer because it stores frequently used instructions and data Discovering Computers 2012: Chapter 4 28 Page 227 Figure 4-22

Slide29MemoryRead-only memory  ( ROM ) refers to memory chips storing permanent data and instructions • Firmware A PROM (programmable read-only memory) chip is a blank ROM chip that can be written to permanently • EEPROM can be erased Discovering Computers 2012: Chapter 4 29 Page 228

Slide30Memory• Flash memory   can be erased electronically and rewritten – CMOS   technology provides high speeds and consumes little power Discovering Computers 2012: Chapter 4 30 Pages 228 – 229 Figure 4-23

Slide31Memory• Access time   is the amount of time it takes the processor to read from memory – Measured in  nanoseconds Discovering Computers 2012: Chapter 4 31 Page 229 Figures 4-24 – 4-25

Slide32Expansion Slots and Adapter Cards• An  expansion slot   is a socket on the motherboard that can hold an adapter card • An  adapter card   enhances functions of a component of the system unit and/or provides connections to peripherals – Sound card  and   video card Discovering Computers 2012: Chapter 4 32 Page 230 Figure 4-26

Slide33Expansion Slots and Adapter Cards• With  Plug and Play , the computer automatically can configure adapter cards and other peripherals as you install them Discovering Computers 2012: Chapter 4 33 Pages 230 – 231 Figure 4-27

Slide34Expansion Slots and Adapter Cards• Removable flash memory includes: – Memory cards , USB flash drives, and  PC Cards / ExpressCard modules Discovering Computers 2012: Chapter 4 34 Page 231 Figure 4-28

Slide35Ports and ConnectorsA  port  is the point at which a peripheral attaches to or communicates with a system unit (sometimes referred to as a  jack ) A  connector  joins a cable to a port Discovering Computers 2012: Chapter 4 35 Page 232

Slide36Ports and ConnectorsDiscovering Computers 2012: Chapter 4 36 Page 232 Figure 4-29

Slide37Ports and Connectors• On a notebook computer, the ports are on the back, front, and/or sides Discovering Computers 2012: Chapter 4 37 Pages 232 - 233 Figure 4-30

Slide38Ports and ConnectorsDiscovering Computers 2012: Chapter 4 38 Page 233 Figure 4-31

Slide39Ports and Connectors• A  USB port   can connect up to 127 different peripherals together with a single connector – You can attach multiple peripherals using a single USB port with a  USB hub Discovering Computers 2012: Chapter 4 39 Page 234 Figure 4-32

Slide40Ports and Connectors• Other types of ports include: Discovering Computers 2012: Chapter 4 40 Pages 234 - 236 Firewire port Bluetooth port SCSI port eSATA port IrDA port Serial port MIDI port

Slide41Ports and ConnectorsA Bluetooth wireless port adapter converts a USB port into a Bluetooth port A smart phone might communicate with a notebook computer using an IrDA port Discovering Computers 2012: Chapter 4 41 Page 235 Figures 4-33 – 4-34

Slide42Ports and Connectors• A port replicator is an external device that provides connections to peripherals through ports built into the device • A docking station is an external device that attaches to a mobile computer or device Discovering Computers 2012: Chapter 4 42 Page 236 Figure 4-35

Slide43Buses• A  bus  allows the various devices both inside and attached to the system unit to communicate with each other – Data bus – Address bus • Word size   is the number of bits the processor can interpret and execute at a given time Discovering Computers 2012: Chapter 4 43 Page 237 Figure 4-36

Slide44Buses• Expansion slots connect to expansion buses • Common types of expansion buses include: Discovering Computers 2012: Chapter 4 44 Page 238 PCI bus PCI Express bus Accelerated Graphics Port USB and FireWire bus PC Card bus

Slide45Bays• A  bay  is an opening inside the system unit in which you can install additional equipment – A  drive bay   typically holds disk drives Discovering Computers 2012: Chapter 4 45 Page 238 Figure 4-37

Slide46Power SupplyThe  power supply   converts the wall outlet AC power into DC power Some external peripherals have an  AC adapter , which is an external power supply Discovering Computers 2012: Chapter 4 46 Page 239

Slide47Putting It All TogetherHome Intel Core i5 or Intel Core 2 i3 or AMD Athlon II or AMD Sempron Minimum RAM: 2 GB Small Office/ Home Office Intel Core i7 or Intel Core i7 Extreme or AMD Phenom II or AMD Athlon II Minimum RAM: 4 GB Mobile Intel Core i7 Extreme or Intel Core i7 or AMD Phenom II or AMD Turion II Minimum RAM: 2 GB Discovering Computers 2012: Chapter 4 47 Page 239 Figure 4-38

Slide48Putting It All TogetherPower Intel Xeon or Intel Itanium or AMD Opteron Minimum RAM: 8 GB Enterprise Intel Core i7 or Intel Core i7 Extreme or AMD Phenom II or AMD Athlon II Minimum RAM: 4 GB Discovering Computers 2012: Chapter 4 48 Page 239 Figure 4-38

Slide49Keeping Your Computeror Mobile Device Clean Clean your computer or mobile device once or twice a year Turn off and unplug your computer or mobile device before cleaning it Use compressed air to blow away dust Use an antistatic wipe to clean the exterior of the case and a cleaning solution and soft cloth to clean the screen Discovering Computers 2012: Chapter 4 49 Page 240

Slide50Video: The Leopard with a Time MachineDiscovering Computers 2012: Chapter 4 50 CLICK TO START

Slide51SummaryComponents of the system unit How memory stores data, instructions, and information Sequence of operations that occur when a computer executes an instruction Comparison of various personal computer processors on the market today How to clean the exterior and interior of a system unit Discovering Computers 2012: Chapter 4 51 Page 241

Slide52Your Interactive Guideto the Digital World Discovering Computers 2012 Chapter 4 Complete