Компьютер универсальное устройство обработки информации компьютера. Обучаемые программы

Компьютер как универсальное устройство обработки информации

Назначение и устройство компьютера

Что общего между компьютером и человеком

Для информатики компьютер - это не только инструмент для работы с информацией, но и объект изучения. Вы узнаете, как компьютер устроен, какую работу с его помощью можно выполнять, какие для этого существуют программные средства.

С давних времен люди стремились облегчить свой труд. С этой целью создавались различные машины и механизмы, усиливающие физические возможности человека. Компьютер был изобретен в середине XX века для усиления возможностей умственной работы человека, т. е. работы с информацией.

Из истории науки и техники известно, что идеи многих своих изобретений человек "подглядел" в природе.

Например, еще в XV веке великий итальянский ученый и художник Леонардо да Винчи изучал строение тел птиц и использовал эти знания для конструирования летательных аппаратов.

Русский ученый Н. Е. Жуковский, основоположник аэродинамики, также исследовал механизм полета птиц. Результаты этих исследований используются при расчетах конструкций самолетов.

Можно сказать, что Леонардо да Винчи и Жуковский "списывали" свои летающие машины с птиц.

А есть ли в природе прототип у компьютера? Да! Таким прототипом является сам человек. Только изобретатели стремились передать компьютеру не физические, а интеллектуальные возможности человека.

По своему назначению компьютер - универсальное техническое средство для работы человека с информацией.

По принципам устройства компьютер - это модель человека, работающего с информацией.

Какие устройства входят в состав компьютера. Имеются четыре основные составляющие информационной функции человека:

    прием (ввод) информации;
    запоминание информации (сохранение в памяти);
    процесс мышления (обработка информации);
    передача (вывод) информации.

Компьютер включает в себя устройства, выполняющие эти функции мыслящего человека:

    устройства ввода;
    устройства запоминания - память;
    устройство обработки - процессор;
    устройства вывода.

В ходе работы компьютера информация через устройства ввода попадает в память; процессор извлекает из памяти обрабатываемую информацию, работает с ней и помещает в нее результаты обработки; полученные результаты через устройства вывода сообщаются человеку. Чаще всего в качестве устройства ввода используется клавиатура, а устройства вывода - экран дисплея или принтер (устройство печати) (рис. 2.2).


Рис. 2.2. Информационный обмен в компьютере

Что такое данные и программа. И все-таки нельзя отождествлять "ум компьютера" с умом человека. Важнейшее отличие состоит в том, что работа компьютера строго подчинена заложенной в него программе, человек же сам управляет своими действиями.

В памяти компьютера хранятся данные и программы.

Данные - это обрабатываемая информация, представленная в памяти компьютера в специальной форме. Немного позже вы познакомитесь со способами представления данных в компьютерной памяти.

Программа - это описание последовательности действий, которые должен выполнить компьютер для решения поставленной задачи обработки данных.

Если информация для человека - это знания, которыми он обладает, то информация для компьютера - это данные и программы, хранящиеся в памяти. Данные - это "декларативные знания", программы - "процедурные знания компьютера".

Принципы фон Неймана. В 1946 году американским ученым Джоном фон Нейманом были сформулированы основные принципы устройства и работы ЭВМ. Первый из этих принципов определяет состав устройств ЭВМ и способы их информационного взаимодействия. Об этом говорилось выше. С другими принципами фон Неймана вам еще предстоит познакомиться.

Вопросы и задания

    1. Какие возможности человека воспроизводит компьютер?
    2. Перечислите основные устройства, входящие в состав компьютера. Какое назначение каждого из них?
    3. Опишите процесс обмена информацией между устройствами компьютера.
    4. Что такое компьютерная программа?
    6. Чем отличаются данные от программы?

Компьютерная память

Внутренняя и внешняя память. Работая с информацией, человек пользуется не только своими знаниями, но и книгами, справочниками и другими внешними источниками. В главе 1 "Человек и информация" ныло отмечено, что информация хранится в памяти человека и на внешних носителях. Заученную информацию человек может забыть, а записи сохраняются надежнее.

У компьютера тоже есть два вида памяти: внутренняя (оперативная) и внешняя (долговременная) память.

Внутренняя память - это электронное устройство, которое хранит информацию, пока питается электроэнергией. При отключении компьютера от сети информация из оперативной памяти исчезает. Программа во время ее выполнения хранится во внутренней памяти компьютера. Сформулированное правило относится к принципам Неймана. Его называют принципом хранимой программы.

Внешняя память - это различные магнитные носители (ленты, диски), оптические диски. Сохранение информации на них не требует постоянного электропитания.

На рис. 2.3 показана схема устройства компьютера с учетом двух видов памяти. Стрелки указывают направления информационного обмена.

Наименьший элемент памяти компьютера называется битом памяти. На рис. 2.4 каждая клетка изображает бит. Вы видите, что у слова "бит" есть два значения: единица измерения количества информации и частица памяти компьютера. Покажем, как связаны между собой эти понятия.

В каждом бите памяти может храниться в данный момент одно из двух значений: нуль или единица. Использование двух знаков для представления информации называется двоичной кодировкой .

Данные и программы в памяти компьютера хранятся в виде двоичного кода.

Один символ двухсимвольного алфавита несет 1 бит информации.

В одном бите памяти содержится один бит информации.

Битовая структура определяет первое свойство внутренней памяти компьютера - дискретность . Дискретные объекты составлены из отдельных частиц. Например, песок дискретен, так как состоит из песчинок. "Песчинками" компьютерной памяти являются биты.

Второе свойство внутренней памяти компьютера - адресуемость . Восемь расположенных подряд битов памяти образуют байт. Вы знаете, что это слово также обозначает единицу количества информации, равную восьми битам. Следовательно, I одном байте памяти хранится один байт информации.

Во внутренней памяти компьютера все байты пронумерованы. Нумерация начинается с нуля.

Порядковый номер байта называется его адресом.

Принцип адресуемости означает, что:

Запись информации в память, а также чтение ее из памяти производится по адресам.

Память можно представить как многоквартирный дом, в котором каждая квартира - это байт, а номер квартиры - адрес. Для того чтобы почта дошла по назначению, необходимо указать правильный адрес. Именно так, по адресам, обращается процессор к внутренней памяти компьютера.

В современных компьютерах имеется еще один вид внутренней памяти, который называется постоянным запоминающим устройством - ПЗУ. Это энергонезависимая память, информация из которой может только читаться.

Носители и устройства внешней памяти. Устройства внешней памяти - это устройства чтения и записи информации на внешние носители. Информация на внешних носителях хранится в виде файлов. Что это такое, подробнее вы узнаете позже.

Важнейшими устройствами внешней памяти на современных компьютерах являются накопители на магнитных дисках (НМД), или дисководы .

Кто не знает, что такое магнитофон? На магнитофон мы привыкли записывать речь, музыку, а затем прослушивать записи. Звук записывается на дорожках магнитной ленты с помощью магнитной головки. С помощью этого же устройства магнитная запись снова превращается в звук.

НМД действует аналогично магнитофону. На дорожки диска записывается все тот же двоичный код: намагниченный участок - единица, ненамагниченный - нуль. При чтении с диска эта запись превращается в нули и единицы в битах внутренней памяти.

К магнитной поверхности диска подводится записывающая головка (рис. 2.5), которая может перемещаться по радиусу. Во время работы НМД диск вращается. В каждом фиксированном положении головка взаимодействует с круговой дорожкой. На эти концентрические дорожки и производится запись двоичной информации.

Рис. 2.5. Дисковод и магнитный диск

Другим видом внешних носителей являются оптические диски (другое их название - лазерные диски). На них используется не магнитный, а оптико-механический способ записи и чтения информации.

Сначала появились лазерные диски, на которые информация записывается только один раз. Стереть или перезаписать ее невозможно. Такие диски называются CD-ROM - Compact Disk-Read Only Memory, что в переводе значит "компактный диск - только для чтения". Позже были изобретены перезаписываемые лазерные диски - CD-RW. На них, как и на магнитных носителях, хранимую информацию можно стирать и записывать заново.

Носители, которые пользователь может извлекать из дисковода, называют сменными.

Наибольшей информационной емкостью из сменных носителей обладают лазерные диски типа DVD-ROM - видеодиски. Объем информации, хранящейся на них, может достигать десятков гигабайтов. На видеодисках записываются полноформатные видеофильмы, которые можно просматривать с помощью компьютера, как по телевизору.

Вопросы и задания

1. Постарайтесь объяснить, зачем компьютеру нужны два вида памяти: внутренняя и внешняя.
2. Что такое "принцип хранимой программы"?
3. В чем заключается свойство дискретности внутренней памяти ЭВМ?
4. Какие два значения имеет слово "бит"? Как они связаны между собой?
5. В чем заключается свойство адресуемости внутренней памяти ЭВМ?
6. Назовите устройства внешней памяти ЭВМ.
7. Какие типы оптических дисков вы знаете?

Как устроен персональный компьютер (ПК)

Что такое ПК. Современные ЭВМ бывают самыми разными: от больших, занимающих целый зал, до маленьких, помещающихся на столе, в портфеле и даже в кармане. Разные ЭВМ используются для разных целей. Сегодня самым массовым видом ЭВМ являются персональные компьютеры. Персональные компьютеры (ПК) предназначены для личного (персонального) использования.

Несмотря на разнообразие моделей ПК, в их устройстве существует много общего. Об этих общих свойствах и пойдет сейчас речь.

Основные устройства ПК. Основной "деталью" персонального компьютера является микропроцессор (МП). Это миниатюрная электронная схема, созданная путем очень сложной технологии, выполняющая функцию процессора ЭВМ.

Персональный компьютер представляет собой набор взаимосвязанных устройств. Главным в этом наборе является системный блок . В системном блоке находится "мозг" машины: микропроцессор и внутренняя память. Там же помещаются: блок электропитания, дисководы, контроллеры внешних устройств. Системный блок снабжен внутренним вентилятором для охлаждения.

Системный блок обычно помещен в металлический корпус, с наружной стороны которого имеются: клавиша включения электропитания, щели для установки сменных дисков и дисковые устройства, разъемы для подключения внешних устройств.

К системному блоку подключены клавишное устройство (клавиатура), монитор (другое название - дисплей) и мышь (манипулятор). Иногда используются другие типы манипуляторов: джойстик, трекбол и пр. Дополнительно к ПК могут быть подключены: принтер (устройство печати), модем (для выхода на телефонную линию связи) и другие устройства (рис. 2.6).

На рис. 2.6 показана настольная модель ПК. Кроме того, существуют портативные модели (ноутбуки) и карманные компьютеры.

Все устройства ПК, кроме процессора и внутренней памяти, называются внешними устройствами . Каждое внешнее устройство взаимодействует с процессором ПК через специальный блок, который называется контроллером (от английского "controller" - "контролер", "управляющий"). Существуют контроллер дисковода, контроллер монитора, контроллер принтера и др. (рис. 2.7).

Магистральный принцип взаимодействия устройств ПК. Принцип, по которому организована информационная связь между процессором, оперативной памятью и внешними устройствами, похож на принцип телефонной связи. Процессор через многопроводную линию, которая называется магистралью (другое название - шина ), связывается с другими устройствами (рис. 2.8).

Подобно тому как каждый абонент телефонной сети имеет свой номер, каждое подключаемое к ПК внешнее устройство также получает номер, который выполняет роль адреса этого устройства. Информация, передаваемая внешнему устройству, сопровождается его адресом и подается на контроллер. В данной аналогии контроллер подобен телефонному аппарату, который преобразует электрический сигнал, идущий по проводам, в звук, когда вы слушаете телефон, и преобразует звук в электрический сигнал, когда вы говорите.

Магистраль - это кабель, состоящий из множества проводов. Характерная организация магистрали такая: по одной группе проводов (шина данных ) передается обрабатываемая информация, по другой (шина адреса ) - адреса памяти или внешних устройств, к которым обращается процессор. Есть еще третья часть магистрали - шина управления ; по ней передаются управляющие сигналы (например, проверка готовности устройства к работе, сигнал к началу работы устройства и др.).

Вопросы и задания

    1. Назовите минимальный комплект устройств, составляющих персональный компьютер.
    2. Какие устройства входят в состав системного блока?
    3. Что такое контроллер? Какую функцию он выполняет?
    4. Как физически соединены между собой различные устройства ПК?
    5. Как информация, передаваемая по шине, попадает на нужное устройство?

Основные характеристики персонального компьютера

Все чаще персональные компьютеры используются не только на производстве и в учебных заведениях, но и в домашних условиях. Их можно купить в магазине так же, как покупают телевизоры, видеомагнитофоны и другую бытовую технику. При покупке любого товара желательно знать его основные характеристики, для того, чтобы приобрести именно то, что вам нужно. Такие основные характеристики есть и у ПК.

Характеристики микропроцессора. Существуют различные модели микропроцессоров, выпускаемые разными фирмами. Основными характеристиками МП являются тактовая частота и разрядность процессора.

Режим работы микропроцессора задается микросхемой, которая называется генератором тактовой частоты . Это своеобразный метроном внутри компьютера. На выполнение процессором каждой операции отводится определенное количество тактов. Ясно, что если метроном "стучит" быстрее, то и процессор работает быстрее. Тактовая частота измеряется в мегагерцах - МГц. Частота в 1 МГц соответствует миллиону тактов в одну секунду. Вот некоторые характерные тактовые частоты микропроцессоров: 600 МГц, 800 МГц, 1000 МГц. Последняя величина называется гигагерцем - ГГц. Современные модели микропроцессоров работают с тактовыми частотами в несколько гигагерц.

Следующая характеристика - разрядность процессора. Разрядностью называют максимальную длину двоичного кода, который может обрабатываться или передаваться процессором целиком. Разрядность процессоров на первых моделях ПК была равна 8 битам. Затем появились 16-разрядные процессоры. На современных ПК чаще всего используются 32-разрядные процессоры. Наиболее высокопроизводительные машины имеют процессоры с разрядностью 64 бита.

Объем внутренней (оперативной) памяти. Про память компьютера мы уже говорили. Она делится на оперативную (внутреннюю) память и долговременную (внешнюю) память. Производительность машины очень сильно зависит от объема внутренней памяти. Если для работы каких-то программ не хватает внутренней памяти, то компьютер начинает переносить часть данных во внешнюю память, что резко снижает его производительность. Скорость чтения/записи данных в оперативную память на несколько порядков выше, чем во внешнюю.

Объем оперативной памяти влияет на производительность компьютера. Современные программы требуют оперативной памяти объемом в десятки и сотни мегабайтов.

Для хорошей работы современных программ требуется оперативная память в сотни мегабайтов: 128 Мб, 256 Мб и более.

Характеристики устройств внешней памяти. Устройства внешней памяти - это накопители на магнитных и оптических дисках. Встроенные в системном блоке магнитные диски называются жесткими дисками, или винчестерами. Это очень важная часть компьютера, поскольку именно здесь хранятся все необходимые для работы компьютера программы. Чтение/запись на жесткий диск производится быстрее, чем на все другие виды внешних носителей, но все-таки медленнее, чем в оперативную память. Чем больше объем жесткого диска, тем лучше. На современных ПК устанавливают жесткие диски, объем которых измеряется и гигабайтах: десятки и сотни гигабайтов. Покупая компьютер, вы приобретаете и необходимый набор программ на жестком диске. Обычно покупатель сам заказывает состав программного обеспечения компьютера.

Все остальные носители внешней памяти - сменные, г. е. их можно вставлять в дисковод и доставать из дисковода. К ним относятся гибкие магнитные диски - дискеты и оптические диски - CD-ROM, CD-RW, DVD-ROM. Стандартная дискета вмещает 1,4 Мб информации. Дискеты удобны для длительного хранения программ и данных, а также для переноса информации с одного компьютера на другой.

В последнее время на смену гибким дискам как основному средству переноса информации с одного компьютера на другой приходит флэш-память. Флэш-память - это электронное устройство внешней памяти, используемое для чтения и записи информации в файловом формате. Флэш-память, как и диски, - энергонезависимое устройство. Однако, по сравнению с дисками, флэш-память обладает гораздо большим информационным объемом (сотни и тысячи мегабайтов). А скорость чтения и записи данных на флэш-носителе приближается к скорости работы оперативной памяти.

Практически обязательной составляющей комплекта ПК стали дисководы для CD-ROM. Современное программное обеспечение распространяется именно на этих носителях. Вместимость CD-ROM исчисляется сотнями мегабайтов (стандартный объем - 700 Мб).

DVD-дисководы вы можете приобретать по собственному желанию. Объем данных на дисках этого типа исчисляется гигабайтами (4,7 Гб, 8,5 Гб, 17 Гб). Часто на DVD-дисках записываются видеофильмы. Время их воспроизведения достигает 8 часов. Это 4-5 полноформатных фильмов. Пишущие оптические дисководы позволяют производить запись и перезапись информации на CD-RW и DVD-RW. Постоянное снижение цен на перечисленные виды устройств переводит их из категории "предметов роскоши" в общедоступные.

Все остальные типы устройств относятся к числу устройств ввода/вывода. Обязательными из них являются клавиатура, монитор и манипулятор (обычно - мышь). Дополнительные устройства: принтер, модем, сканер, звуковая система и некоторые другие. Выбор этих устройств зависит от потребностей и финансовых возможностей покупателя. Всегда можно найти источники справочной информации о моделях таких устройств и их эксплуатационных свойствах.

Вопросы и задания

    1. От каких характеристик компьютера зависит его производительность?
    2. Информационный объем какого порядка имеют: гибкие диски, винчестеры, CD-ROM, DVD-ROM?
    3. Какие устройства памяти являются встроенными, какие - сменными?
    4. Какие устройства ввода/вывода являются обязательными для ПК, какие - дополнительными?
краткое содержание других презентаций

«Состав аппаратного обеспечения компьютера» - Системная плата. Оперативная память. Гибкий магнитный диск. Графический планшет. Трекбол. Световое перо. Устройства вывода звука. Аппаратное обеспечение компьютера. Камеры. Сканер. Кэш-память. Оптические диски. Жесткий магнитный диск. Клавиатура. Процессор. Устройства ввода. Мониторы. Сенсорный экран. Флэш-память. Постоянная память. Плоттеры. Принтеры. Мышь. Джойстик.

«Состав персонального компьютера» - Основными устройствами ввода информации от пользователя в компьютер являются мышь и клавиатура. В универсальных интерфейсах с помощью мыши пользователь управляет специальным курсором. Аудио устройства. Компьютерные технологии. Монитор. Неполадки с компьютером. Клавиатура. Компания DEPO Computers – крупнейший разработчик и производитель компьютерной техники в России. Мышь. Производители современных компьютеров: Depo.

«Знакомство с компьютером» - Длина диагонали монитора. Важнейшие характеристики. Сканер. Компьютер. Мониторы. Устройства распознавания символов. Манипуляторы. Видеокарта. Функциональные клавиши. Тактовая частота. Внутренняя память. Клавиатура. Гибкий диск. Магнитные ленты. Плоттер. Системный блок. Материнская плата. Принтеры. Сенсорный экран. Джойстик. Основные характеристики микропроцессора. Производительность. Дискета. Внешняя память.

«Основной состав компьютера» - Стример. История создания компьютера. Мышь. Устройства, входящие в состав системного блока. Клавиатура. Говард Эйкен. Устройство персонального компьютера. Плоттер. Морис Уилкинс. Перечисленные устройства. Состав системного блока. Первая половина XIX века. Основные блоки ПК. Монитор. Частота регенерации экрана. Аналитическая машина. Дополнительные устройства. Введение в ПК. Накопитель на жестком магнитном диске.

«Составляющие компьютера» - Звуковая карта. Материнская плата. Дисковод. Внутренняя память. Винчестер. Основные составляющие компьютера. Системная плата. Структура ПК. Устройство компьютера. Сетевая карта. Мышь. Системный блок. Информационная магистраль. Процессор. Видеокарта.

«Состав и устройство компьютера» - Процессор. Плоттер. Устройство компьютера. Шлем виртуальной реальности. Магнитная память. Компьютер как универсальное устройство обработки информации. Внешняя память. Принтер. Оперативная память. Программная обработка данных на компьютере. Программное обеспечение. Джойстик. Дефрагментация диска. Графический планшет. Панель задач. Тачпад. Сканер. Идентификация по изображению лица. Рабочий стол. Пользовательский интерфейс.

Компьютер как универсальное устройство для обработки информации

2 слайд

50-60 - е

    когда компьютер еще назывался ЭВМ (электронно-вычислительная машина), он мог только вычислять. Процесс обработки информации состоял в операциях над числовыми данными

70-е

    компьютер «научился» работать с текстом. Пользователь получил возможность редактировать и форматировать текстовые документы. В настоящее время в большинстве случаев человек использует компьютер для создания текстов, т. е. компьютер «работает» с текстовыми данными.

80-е

    появились первые компьютеры, способные работать с графической информацией. Сейчас компьютерная графика широко используется в деловой графике (построение диаграмм, графиков и так далее), в компьютерном моделировании, при подготовке презентаций, при создании web -сайтов, в рекламе на телевидении, в анимационном кино и так далее. Применение компьютеров для обработки графических данных постоянно расширяется.

90-е

    компьютер получил возможность обрабатывать звуковую информацию. Любой пользователь современного персонального компьютера может воспользоваться стандартными приложениями Windows для прослушивания, записи и редактирования звуковых файлов. Работа со звуковыми данными является неотъемлемой частью мультимедиа технологии.

3 слайд

Данные и программы

Числовая, текстовая, графическая и звуковая информация может обрабатываться компьютером, если она представлена в двоичной знаковой системе, т.е. в виде последовательностей нулей и единиц.

Для того чтобы компьютер «знал», что ему делать с данными, как их обрабатывать, он должен получить определенную команду (инструкцию). Такой командой может быть, например, «сложить два числа» или «заменить один символ на другой».

Обычно для решения какой-либо задачи компьютеру требуется не единичная команда, а их последовательность. Такая последовательность команд (инструкций) называется программой.

Определения:

Данные – это информация, представленная в цифровой форме (в двоичном коде) и обрабатываемая на компьютере.

Программой – это последовательность команд, которую выполняет компьютер в процессе обработки данных.

4 слайд Архитектура фон Неймана.

Архитектура фон Неймана - широко известный принцип совместного хранения программ и данных в памяти компьютера.

Принципы Джона фон Неймана. “Поскольку машина является вычислительной, в ней должно быть арифметическое устройство, способное складывать, вычитать, умножать и делить”. “Наконец, должно существовать устройство ввода и вывода, с помощью которого осуществляется связь между оператором и машиной”.

Принципы Джона фон Неймана. Управление работой АЛУ - и вообще всей машины - осуществляется с помощью устройства управления. (Как правило, в компьютерах устройство управления и арифметико-логическое устройство объединены в единый блок - центральный процессор.) Роль хранилища информации выполняет оперативная память. Здесь хранится информация как для арифметико-логического устройства (данные), так и для устройства управления.

Арифметическо-логическое устройство , которое выполняет арифметические и логические операции

Устройство управления , которое организует процесс выполнения программ

Запоминающее устройство для хранения программ и данных

Внешние устройства для ввода-вывода информации.

5 слайд

6 слайд Процессор

Процессор – центральное устройство обработки информации. Процессор обрабатывает данные в особом электроном (двоичном) виде. Процессор аппаратно реализуется на большой интегральной схеме (БИС).Важной характеристикой, определяющей быстродействие процессора, является тактовая частота, то есть количество тактов в секунду. Такт – это промежуток времени между началами подачи двух последовательных импульсов специальной микросхемой – генератором тактовой частоты. Тактовая частота измеряется мегагерцах (МГц) и гигагерцах (ГГц). 1 МГц = миллион тактов в секунду . Другой характеристикой процессора, влияющий на его производительность, является разрядность процессора. Разрядность определяется количеством двоичных разрядов , которые могут передаваться или обрабатываться процессором одновременно. Производительность процессора является его интегральной характеристикой, которая зависит от частоты процессора, его разрядности, а также особенностей архитектуры.

Тактовая частота (Мгц) Режим работы микропроцессора задается генератором тактовой частоты. На выполнение процессором каждой операции отводится определенное количество тактов. Чем больше тактовая частота, тем быстрее работает процессор. Разрядность процессора (8, 16, 32, 64 … разрядов) Разрядность – это максимальная длина двоичного кода, который может обрабатываться или передаваться процессором целиком. Разрядность определяется размером регистров (машинное слово).

7 слайд ОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ

Оперативная память (ОЗУ) - это быстрое запоминающее устройство, непосредственно связанное с процессором и предназначенное для записи, считывания и хранения выполняемых программ и данных, обрабатываемых этими программами. ОЗУ компьютера построена из двоичных запоминающих элементов – бит, объединенных в группы по 8 бит, которые называются байтами. Все байты пронумерованы. Номер байта называется его адресом.Единицы измерения памяти совпадают с единицами измерения информации. При выключении компьютера вся информация из оперативной памяти стирается.

Оперативная память (ОЗУ) Модули памяти Дискретность Наименьшим элементом памяти является бит В одном бите памяти может храниться один бит информации Структура внутренней памяти НОМЕР Байтов Биты 001100101 111001101 211000010 300111011 Адресуемость Байт памяти – наименьшая адресуемая часть внутренней памяти (1 байт = 8 бит) Все байты пронумерованы, начиная с 0 Номер байта – адрес байта памяти Процессор обращается к памяти по адресам Объем ОЗУ – 256 Мбайт, 512 Мбайт, 1 Гбайт

8 слайд МАГИСТРАЛЬ

Магистраль (системная шина) включает в себя три много разрядные шины: шина данных, шину адреса, и шину управления, которые представляют собой много проводные линии. К магистрали подключаются процессор и оперативная память, а также периферийные устройства ввода, вывода и хранения информации.

АДРЕСА

Каждое устройство или ячейка оперативной памяти имеет свой адрес. Адрес передается по адресной шине, причем сигналы по ней передаются в одном направлении – от процессора к оперативной памяти и устройствам (однонаправленная шина).Разрядность шины адреса определяется объемом адресуемой памяти (адресное пространство), то есть количество однобайтовых ячеек оперативной памяти, которые могут иметь уникальные адреса.Количество адресуемых ячеек (N) памяти можно рассчитать по формуле: N=2I, где I – разрядность шины адреса.

ДАННЫХ

По этой шине данные передаются между различными устройствами. Данные по шине данных могут передаваться от устройства к устройству в любом направлении. Разрядность шины данных определяется разрядностью процессора. Разрядность процессора постоянно увеличивается по мере развития компьютерной техники.

УПРАВЛЕНИЯ

По шине управления передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией по магистрали. Сигналы управления показывают, какую операцию – считывание или запись информации из памяти – нужно производить, синхронизируют обмен информацией между устройствами.

9 слайд ДОЛГОВРЕМЕННАЯ ПАМЯТЬ

Дисковод – устройство, обеспечивающее запись и считывание информации.

Носитель – объект, на котором записана информация.

Информация на носителях записана в двоичном виде, то есть в виде последовательности нулей и единиц. Физический принцип записи нулей и единиц может быть различным: магнитный – чередование намагниченных (1) и не намагниченных (0) участков; оптический – чередование участков с различной отражающей способностью.

10 слайд

Гибкий магнитный диск (дискета) – магнитный принцип записи. Информация расположена на концентрических дорожках. Магнитная головка дисковода устанавливается на определенную дорожку. Информационная емкость до 600 страниц текста.

Жесткий магнитный диск (винчестер) - магнитный принцип записи. В металлическом корпусе заключено несколько тонких металлических дисков. Информационная емкость может достигать десятков тысяч книг

Компакт диск – оптический принцип записи и считывания информации. На поверхности диска чередуются участки с хорошей и плохой отражающей способностью. Может содержать многотомную энциклопедию.

DVD – диск – может содержать полнометражный фильм.

Flash – память – не имеет движущихся частей и не требует подключения к источнику питания.

11 слайд ВВОД

Клавиатура – ввод числовой и текстовой информации путем нажатия клавиш. Преобразует сигнал от нажатия клавиши в соответствующий данному символу двоичный код.

Мышь, трекбол, сенсорная панель – ввод графической информации и работа с графическим интерфейсом. Движение устройства преобразуется в движение указателя на экране.

Графический планшет – ввод графической информации при помощи специальной ручки.

Сканер – оптический ввод текстовых и графических документов.

Цифровые камеры – получение видеоизображения и фотоснимков.

Web–камеры – получение видеоизображений небольшого объема и качества для передачи по сети.

Микрофон – ввод звуковой информации. Джойстик – управление в играх.

12 слайд

Механические или шариковые мышки можно встретить разве что у коллекционеров. Хотя еще каких-нибудь семь лет назад она была единственным видом. Работать с ней было не очень комфортно, но не имея других видов мы считали что это супер-мышь.

На вес она была тяжеловата и без коврика никак не хотела работать. И позиционирование у неё желало лучшего. Особенно это было заметно в графических программах и играх. И чистить её приходилось очень часто. Что только не наворачивалось под этот шарик? А уж если дома ещё живут животные, то этот процесс повторялся как минимум раз в неделю.

У меня постоянно лежал пинцет возле компьютера, т.к. мои мохнатые друзья всё время норовили спать возле компьютера, и пух их цеплялся за коврик, делая его мохнатым. Теперь у меня уже нет такой проблемы. На смену шариковому «грызуну» пришла более современная мышь – оптическая.

Оптическая светодиодная мышь – работает уже по-другому принципу. В ней используется светодиод и сенсор. Она работает уже как маленькая фотокамера, которая сканирует поверхность стола своим светодиодом и фотографирует её. Таких фотографий оптическая мышка успевает сделать около тысячи за секунду, а некоторые виды и больше.

Данные этих снимков обрабатывает специальный микропроцессор и отправляет сигнал на компьютер. Преимущества такой мыши налицо. Ей не нужен коврик, она очень легкая по весу и может легко сканировать почти любую поверхность.

Оптическая лазерная мышь – очень похожа на оптическую, но принцип работы у неё отличается тем, что вместо фотокамеры со светодиодом уже используется лазер. Потому и называется она – лазерной.

Это более усовершенствованная модель оптической мыши. Ей требуется гораздо меньше энергии. Точность считывания данных с рабочей поверхности у неё гораздо выше, чем у оптической мыши. Она может работать даже на стеклянной и зеркальной поверхности.

Трекбол-мышь – устройство, в котором используется выпуклый шарик (трекбол). Трекбол представляет собой перевернутую шариковую мышь. Шар находится сверху или сбоку. Его можно вращать ладонью или пальцами, а само устройство стоит на месте. Шар приводит во вращение пару валиков. В новых трекболах используются оптические датчики перемещения.

Индукционные мыши – используют специальный коврик, работающий по принципу графического планшета.

Гироскопические мыши – при помощи гироскопа, распознаёт движение не только на поверхности, но и в пространстве. Её можно взять со стола и управлять движением кисти в воздухе.

Вот такие виды компьютерных мышей пока существуют на наших рынках.

13 слайд СКАНЕРЫ

Планетарный сканер (англ. planetary scanner) - разновидность сканера изображений, использующаяся для бесконтактного сканирования книг и сброшюрованных документов. Планетарные сканеры широко используются для оцифровки оригиналов, требующих деликатного обращения (ветхих, исторических документов). Наиболее часто используется название «книжный сканер». Название "планетарный" трансформировалось из понятия "орбитальный" - так назывался данные тип сканеров на этапе разработки. Название происходит из принципа действия устройства - сканирующий элемент находтся на фиксированном расстоянии от фотографируемого объекта (как бы на орбите).

15 слайд ВЫВОД

Монитор является универсальным устройством вывода информации и подключается к видеокарте, установленной на компьютере. Мониторы бывают: монитор на базе электронно-лучевой трубки, основной элемент такого монитора – электронно-лучевая трубка;Жидкокристаллические мониторы.Принтер – печатающее устройство. Осуществляет вывод из компьютера закодированной информации в виде печатных копий текста или графики. Принтеры бывают:матричные;струйные;Лазерные.Плоттер. Для вывода сложных и широкоформатных графических объектов (плакатов, чертежей, схем и т.д.)Акустические колонки и наушники. Для прослушивания звука, подключаются к выходу звуковой платы

16 слайд Выделяют 3 разновидности мониторов:


ЭЛТ-монитор - устаревшие мониторы, которые больше не продается.

ЖК-монитор – плоский монитор на основе жидких кристаллов.

LED-монитор – новые мониторы с LED-подсветкой (Light Emitting Diode – светоизлучающий диод), обеспечивающие лучшее качество изображения. Срок службы LED-мониторов больше, чем у ЖК, а энергопотребление ниже.

Сегодня нормой являются ЖК-мониторы. ЭЛT-мониторы не имеют никаких преимуществ перед ЖК. В зависимости от бюджета, выбирайте между ЖК и LED-монитором.

18 слайд СЕТЬ

Каждый компьютер, подключенный к сети должен иметь специальную плату (сетевой адаптер), соединение компьютеров между собой производится с помощью кабеля различных типов (коаксиального, витой парой, оптоволоконного).

    Сетевые карты (Network Adapters). Сетевая карта - это устройство, устанавливаемое в компьютер и предоставляющее ему возможность взаимодействия с сетью. В настоящее время выпускается большое количество разнообразных сетевых карт. Наиболее часто встречающиеся карты имеют вид печатной платы, устанавливаемой в разъем расширения материнской платы компьютера. Наибольшую известность в мире получили три вида локальных сетей: Ethernet (Fast Ethernet), Arcnet и Token Ring , которые различаются методами доступа к каналам передачи данных. Наиболее популярной сетевой технологией является технология Ethernet. Многие производители сейчас встраивают сетевые карты прямо в материнские платы.

Хаб (Концентратор) является центральным устройством сети на витой паре, от него зависит ее работоспособность. Его необходимо подключать к сети электропитания и располагать в легкодоступном месте, чтобы можно было без проблем подключать кабели и следить за индикацией. Концентраторы выпускаются на разное количество портов, чаще всего на 8, 12, 16, 24.

Концентраторы можно объединять, образуя каскадную структуру сети. При этом надо придерживаться следующих правил:

    не должно получаться закольцованных путей;

    между любыми двумя станциями должно быть не более 4 концентраторов.

Тест Компьютер как универсальное устройство для работы с информацией содержит 23 вопроса и предназначен для проверки результатов обучения по информатике по соответствующей теме в 7 классе ФГОС.

1. Комплекс программ, обеспечивающих совместное функционирование всех устройств компьютера и представляющих пользователю доступ к его ресурсам, — это:
А) файловая система
Б) сервисные программы
В) служебные программы
Г) операционная система

2. Укажите, в какой из групп устройств перечислены только устройства ввода информации:
А) принтер, монитор, акустические колонки, микрофон
Б) клавиатура, сканер, микрофон, мышь
В) клавиатура, джойстик, монитор, мышь
Г) флеш-память, сканер, микрофон, мышь

3. Компьютерная программа может управлять работой компьютера, если она находится:
А) в оперативной памяти
Б) на DVD
В) на жёстком диске
Г) на CD

4. Выберите наиболее полное определение.
А) Компьютер — это электронный прибор с клавиатурой и экраном
Б) Компьютер — это устройство для выполнения вычислений
В) Компьютер – это устройство для хранения, обработки и передачи информации
Г) Компьютер — это универсальное электронное программно-управляемое устройство для работы с информацией

5. Сколько CD объёмом 600 Мбайт потребуется для размещения информации, полностью занимающей жёсткий диск ёмкостью 40 Гбайт?
А) 15
Б) 67
В) 68
Г) 69

6. Дополните по аналогии: человек — записная книжка, компьютер:
А) процессор
Б) долговременная память
В) клавиатура
Г) монитор

7. Совокупность средств и правил взаимодействия пользователя с компьютером называют:
А) аппаратный интерфейс
Б) процессор
В) объект управления
Г) пользовательский интерфейс

8. Файл – это:
А) программа, помещенная в оперативную память и готовая к исполнению
Б) имя программы или данных
В) данные, размещенные в памяти и используемые какой-либо программой
Г) это поименованная область во внешней памяти

9. Полное имя файла было C:\Задачи\Физика.txt. Его переместили в каталог Tasks корневого каталога диска D. Каково полное имя файла после перемещения?
А) D:\Tasks\Физика.txt
Б) D:\Tasks\Физика.doc
В) D:\Задачи\Tasks\Физика.doc
Г) D:\Tasks\Задачи\Физика.txt

10. Определите, какое из указанных имен файлов удовлетворяет маске:
?hel*lo.c?*

А) hello.c
Б) hhelolo.cpp
В) hhelolo.c
Г) hello.cpp

11. Для удобства работы с файлами их группируют:
А) в каталоги
Б) на дискете
В) в архивы
Г) в корневые каталоги

12. После отключения питания компьютера сохраняется информация, находящаяся:
А) в оперативной памяти
Б) в процессоре
В) в видеопамяти
Г) во внешней памяти

13. При Интернет-соединении с максимальной скоростью скачивания 192 килобит/с аудио-файл размером 3600 килобайт будет в лучшем случае скачиваться:
А) 5 мин
Б) больше 15 мин
В) 10 мин
Г) 2,5 мин

14. Компьютерный вирус А заполняет 1 Гб за один месяц, вирус B заполняет 1 Гб за два месяца, вирус С заполняет 1 Гб за три месяца, вирус D заполняет 1 Гб за шесть месяцев. На компьютере одновременно обнаружены сразу все четыре вируса. За какое время они заполнят 1 Гб?
А) четверть месяца
Б) один месяц
В) половину месяца
Г) два месяца

15. Производительность работы компьютера (быстрота выполнения операций) зависит от:
А) частоты процессора
Б) напряжения сети
В) быстроты нажатия клавиш
Г) размера экрана дисплея

16. В некотором каталоге хранится файл Список_литературы.txt. В этом каталоге создали подкаталог с именем 7_CLASS и переместили в него файл Список_литературы.txt. После чего полное имя файла стало
D:\SCHOOL\INFO\7_CLASS\Список_литературы.txt.
Каково полное имя каталога, в котором хранился файл до перемещения?

А) D:\SCHOOL\INFO\7_CLASS
Б) SCHOOL
В) D:\SCHOOL\INFO
Г) D:\SCHOOL

17. Два одинаковых сервера за 2 секунды могут обработать 2 миллиона запросов от пользовательских компьютеров. Сколько миллионов запросов могут обработать 6 таких серверов за 6 секунд?
А) 18
Б) 6
В) 9
Г) 12

18. Какие из перечисленных функций отображены кнопками управления состоянием окна?
А) вырезать, копировать, вставить, закрыть
Б) свернуть, развернуть, восстановить, закрыть
В) вырезать, копировать, вставить
Г) свернуть, копировать, закрыть

19. Программы, с помощью которых пользователь решает свои информационные задачи, не прибегая к программированию, называются:
А) служебными программами
Б) драйверами
В) текстовыми редакторами
Г) прикладными программами

20. Пропускная способность некоторого канала связи равна 128000 бит/с. Сколько времени займет передача файла объемом 500 Кбайт по этому каналу?
А) 30 с
Б) 32 с
В) 240
Г) 4 мин

21. Полный путь к файлу имеет вид C:\BOOK\name_may_1.ppt. Расширение этого файла:
А) C:\BOOK\
Б) may_1.ppt
В) name_may_1
Г) ppt

22. Тип файла можно определить, зная его:
А) расширение
Б) размер
В) дату создания
Г) размещение

23. Совокупность всех программ, предназначенных для выполнения на компьютере, называют:
А) приложениями
Б) системой программирования
В) программным обеспечением
Г) операционной системой

ОТВЕТЫ:
1-Г, 2-Б, 3-А, 4-Г, 5-Г, 6-Б, 7-Г, 8-Г, 9-А, 10-Б, 11-А, 12-Г, 13-Г, 14-В, 15-А, 16-В, 17-А, 18-Б, 19-Г, 20-Б, 21-Г, 22-А, 23-В.