Tietokone

Tietokone rakentuu erilaisista laitteista ja laiteosista, joista yhdessä kokonaisuutena tulee toimiva tietokone. Tietokone voi sisältää sekä laitteita jotka eivät ole välttämättömiä tietokoneen toimivuudelle ja osa taas ovat tärkeitä. Laitteistot määrittelevät tietokoneen käyttökohteet ja antavat tietokoneelle lisäominaisuuksia. Tietokoneita ohjataan käyttöjärjestelmillä ja laitteistot on valittava näiden mukaan. Erilaiset käyttöjärjestelmät vaativat eri laitteistokokonaisuudet.

PC-laitteistot ovat perusrakenteeltaan samanlaisia vaikka ne olisikin rakennettu eri valmistajien osista tai eri tehoisia tai laatuisia. Monia laitekomponentteja saa ostettua erilaisia ominaisuuksiltaan ja merkeiltään, mutta ne voidaan silti asentaa periaatteessa mihin tahansa PC-tietokoneeseen. Edullisemmat laiteosat ovat ominaisuuksiltaan ja teholtaan heikompia kun taas kalliimpi on laadukkaampi ja toimii paremmin eri laitekokonaisuuksissa. Tämä mahdollistaa sen, että tietokone voidaan rakentaa erilaisten tehtävien ja käytössä olevan rahamäärän mukaan. Tietokonetta voidaan myöhemmin laajentaa ja vaihtaa heikommat komponentit uudempiin.

Tietokoneen historia
Tietokoneen perusrakenne on säilynyt samana noin 40-luvusta jolloin tietokone oli lähinnä valtio- ja sotilaskäytössä. 50-luvulla kehitettiin ensimmäinen sarjavalmisteinen tietokone. Vasta 80-luvulla tietokone tuli yksityishenkilöiden käyttöön ja tietokonetta alettiin käyttää myös hupitarkoituksessa kuten pelaamiseen. Tällöin tietokone korvasi myös kirjoituskoneet. 90-luvulla tietokone tuli osaksi jokaista kotia ja yritystä. 2000-luvulla tietokoneesta ollaan jo riippuvaisia ja koneiden rikkoutuminen tarkoittaa myös järjestelmien pysähtymistä.

Konetyypit
PC-koneiden lisäksi on olemassa muitakin tietokonetyyppejä. Yleisin PC-koneiden lisäksi tunnettu konetyyppi on Macintosh-tietokoneet. Useimmat tietokoneohjelmat eivät suoraan käy molempiin tietokoneisiin suoraan, mutta yhteisiäkin ohjelmia löytyy. Myös lisälaitteistosta kaikki eivät käy suoraan molempiin konetyyppiin, mutta esimerkiksi jotkut USB-laitteet, näytöt, kuvanlukijat ja tulostimet käyvät molempiin. Myös pelikonsolit, matkapuhelimet ja taskulaskimet ovat perusluonteeltaan tietokoneita, vaikka näitä ei siksi kutsuta. Monissa laitteissä käytetään myös tietokonetta hallitsemaan niitä, kuten autoissa ja lentokoneissa.

Ohjelmisto
Jotta tietokonetta voidaan käyttää, pitää koneeseen olla asennettu ohjelmia, jotka suorittavat annettuja tehtäviä. Ohjelmat jaetaan kiinteisiin laiteohjelmiin, joiden tehtävä on pitää laitteisto toiminnassa, käyttöjärjestelmään jonka tehtävä on huolehtia tietokoneen perustoiminnoista ja olla pohjana sovellusohjelmille. Sovellusohjelmia voi olla vaikka laskentaohjelmat, tekstinkäsittely ja piirto-ohjelmat.

Tietokoneen laitteisto
Tietokone muodostuu erilaisista laiteosista joista osa on tarpeellisia ja osa lisäominaisuuksia tuovia laitteita. Keskuksena on kotelo, jonka sisään on helppo rakentaa tietokone. Kotelo suojaa ja jäähdyttää myös komponentteja. Tätä koteloa laitteineen kutsutaan keskusyksiköksi. Keskusyksikkö sisältää yleensä seuraavia laiteosia:

• Emolevy: Piirilevy joka sijaitsee kotelon pohjalla tai toisella seinällä. Emolevyn ominaisuudet määrittelevät loppuosien tyypit.

• Prosessori: Pieni mikropiiri joka suorittaa tietokoneen laskemisen. Prosessori vaikuttaa tietokoneen nopeuteen.

• Muisti: Emolevyllä sijaitsevat muistikammat eli RAM-muistit sisältävät tiedot joita prosessori käsittelee. Muistit tyhjenevät jos virta katkaistaan.

• Kiintolevy: Nämä ovat tietokoneen pysyväismuistit, joissa tieto säilyy vaikka virta katkaistaan. Näitä voidaan käyttää myös keskusmuistin jatkeena.

• Optinen asema: CD, DVD tai BlueRay asema lukee ja kirjoittaa optisia levyjä.

• Ääniohjaimet: Tietokone muuttaa tiedostot ääniksi toistettavaksi kaiuttimilla tai mikrofonista tiedostoiksi.

• Näytönohjain: Tämä muodostaa ohjelmasta tai tiedostoista kuvan näytölle. Näytön nopeus ja tarkkuus on riippuvainen tästä.

• Verkko-ohjain: Tietokone liitetään verkkoon tämän avulla. Verkko voi olla internet tai lähiverkko.

• Tehonlähde: Jakaa verkkovirran ja muuntaa sen sopivaksi jänitteeksi. Tehtävänä myös jäähdyttää tietokonetta tuulettimen avulla.

Lisälaitteena on yleensä myös näyttö, kaiuttimet, hiiri ja näppäimistö.

Kannettavat tietokoneet
Kannettava tietokone on tehty pieniksi ja mahdollisimman keveiksi niiden siirreltävyyttä silmälläpitäen. Kannettavia käytetään usein matkustaessa tai kun konetta siirrellään työpaikan ja kodin väliä. Jotta tietokoneesta saadaan kompakti, pitää sen ominaisuuksissa tinkiä. Samoin virrankulutus pitää saada mahdollisimman pieniksi, jotta kannettavissa sijaitseva akku kestää mahdollisimman kauan. Halvemmissa koneissa tätä ominaisuutta ei aina ole.

Akun kestoa saadaan pidennettyä pienikulutuksisien komponenttien avulla. Näitä ovat pienempikulutuksiset prosessorit ja tuulettimet. Samoin näytöt ovat led-valaistuja LCD-näyttöjä jotka himmenevät tietokoneen ollessa akun varassa ja näin säästävät sähköä. Tuulettimet säätyvät prosessoritehojen kanssa.

Kotelot ovat kannettavassa pienet ja laajennusmahdollisuudet hyvin rajoitetut. Muuntaja on yleensä virtakaapelissa. Myös liittimiä on vähemmän pienen kokonsa vuoksi. Näihin voidaan kuitenkin liittää ulkoinen näyttö, hiiri ja näppäimistö. Moneen malliin on saatavissa telakointiasema, johon kannettava liitetään. Tähän saadaan lisää liittimiä ja lisälaitteet voidaan kytkeä asemaan valmiiksi.

Näppäimistö on usein pienempi kuin pöytäkoneen näppäimistö. Myös näppäinjärjestys saattaa muuttua. Joihinkin näppäintoimintoihin saattaa joutua käyttämään useita eri näppäinyhdistelmiä. Hiiri on toteutettu joko tasolevyllä tai tappihiirellä.