Будь умным!

У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.net

17 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 11

Работа добавлена на сайт samzan.net:


кафедра прикладной математики

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1.

ТЕМА: АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПЕРСОНАЛЬНЫХ КОМПЬЮТЕРОВ

Цель: изучить составные компоненты персонального компьютера и их назначение. Приобрести навыки работы с клавиатурой компьютера.

ЗАНЯТИЕ 1.

Компьютер, как и человек, представляет собой систему, в которой уживаются «тело» и «душа». «Тело» компьютера – это его «железная», аппаратная часть. Аппаратные средства современных персональных компьютеров представляют собой совокупность электронных, электромеханических, электромагнитных и электронно-оптических устройств. Каждое устройство может выполнять определенный набор действий (функций). Какое именно действие из набора возможных выполняется в данный момент, определяется комбинацией входных управляющих электрических сигналов. Такая комбинация называется командой. «Душа» - это оживляющие эту «груду железа» прикладные и системные программы.

  1.  ПОНЯТИЕ ОБ ИНФОРМАЦИОННОЙ (КОМПЬЮТЕРНОЙ) СИСТЕМЕ.

Компьютер – это многофункциональная электронная автоматическая машина для сбора, обработки и передачи информации. Информация (данные) представляется в компьютере с помощью дискретных физических сигналов (цифровых сигналов), а для их обработки используется программный способ задания алгоритмов. Работа компьютера имитирует (моделирует) информационную деятельность человека. 

Архитектура ЭВМ – это описание совокупности устройств и блоков ЭВМ, а также связей между ними. Кроме того, архитектура – это описание принципа действия ЭВМ. Для выполнения любых действий компьютеру необходима программа. Программа – это совокупность команд, которые может выполнять вычислительная машина. Благодаря программе ЭВМ действует заранее предписанным ей образом, и процесс вычисления производится автоматически. Данные – информация, предназначенная для обработки в ЭВМ. Данными могут быть числа, текст, изображения, звуки.

АРХИТЕКТУРА ЭВМ ФОН НЕЙМАНА

В 1945 г. появилась знаменитая работа математика фон Неймана, в которой он сформулировал общие принципы работы универсальных вычислительных устройств. Эти принципы, названные впоследствии «принципами фон Неймана», послужили созданию классической архитектуре ЭВМ. Прежде всего, фон Нейман предложил принцип программного управления. Этот принцип позволяет полностью автоматизировать вычисления и создать на его основе ЭВМ. Принцип программного управления состоит в том, что программа должна размещаться в памяти ЭВМ и последовательно, в очередности следования команд, должна исполняться с помощью простых, однотипных действий. То есть программа должна объяснить вычислительной машине последовательность и характер действий, которые она должна выполнять.

Другим принципом, предложенным фон Нейманом, является принцип адресации. Этот принцип связан с работой памяти. Принцип адресации заключается в том, что каждой ячейке памяти ставится в соответствие номер, называемый адресом ячейки. В простейшем случае N ячейкам могут быть присвоены номера, например, от 0 до N-1. Число, хранящееся в ячейке, - это ее значение или содержимое.

Согласно идеям фон Немана вычислительная машина должна состоять из следующих основных устройств:

  •  Оперативная память. Это устройство называют оперативным запоминающим устройством или сокращенно ОЗУ. Оперативная память состоит из пронумерованных ячеек, в каждую из ячеек может быть записано двоичное число.
  •  Арифметико-логическое устройство. Это устройство может выполнять определенный набор команд, которые отвечают арифметическим и логическим операциям. Результат выполненной команды сохраняется в арифметико-логическом устройстве до прихода следующей команды.
  •  Устройство управления. Это устройство обеспечивает чтение и запись информации в ячейки памяти. Оно также формирует сигналы для управления работой арифметико-логическим устройством и работой внешних устройств.
  •  Внешние устройства. В роли таких устройств выступают, прежде всего, устройства ввода и вывода информации. В реальных ЭВМ таким устройствам отвечают клавиатура, монитор, принтер.

В процессе эволюции вычислительных машин арифметико-логическое устройство и устройство управления были объединены в одну микросхему, а архитектура компьютеров значительно усложнилась. Однако основные принципы построения ЭВМ, сформулированные фон Нейманом, остаются в силе.

Конструктивно любой компьютер состоит из четырех основных частей: устройства ввода информации, устройства передачи и обработки информации (центральный процессор), устройства сохранения и накопления информации (память), устройства ввода информации. Все устройства компьютера принято разделять по функциональным признакам на две составляющие: центральные устройства (системный блок) и периферийные (внешние) устройства. Компьютер – аппаратная составляющая компьютерной (информационной) системы. Основным принципом функционирования компьютера является программный. Суть его в том, что компьютер может автоматически, без участия человека, решить ту или иную информационную задачу, последовательно выполняя команды определенной программы.

Команда – это инструкция устройству управления ЭВМ. Другими словами, это объяснение вычислительной машине того, что она должна сделать на элементарном шаге выполнения программы. Программа – это записанный в определенном порядке набор команд, выполнение которых обеспечивает решение конкретной задачи. Взаимодействие между компьютером и человеком с помощью программ называется программным интерфейсом. Физические устройства, с помощью которых человек руководит программами и получает информацию от компьютера (клавиатура, мышь, монитор и т.д.), называются аппаратным интерфейсом.

Программное обеспечение – это набор всех программ, составленных для работы на конкретном компьютере, вместе с соответствующей документацией. Программное обеспечение составляет программные способы компьютерной системы.

Компьютерная (вычислительная) система – это объединение аппаратных (компьютер) и программных (программное обеспечение) способов. Обе части компьютерной системы не могут использоваться отдельно одна от другой. Они должны быть совместимы и обязательно согласованы между собой по параметрам и  по структуре. Решить определенную информационную задачу на компьютере данного класса можно тогда и только тогда, когда есть соответствующее программное обеспечение.

2. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА И ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА.

Компьютер – это электронная система, предназначенная для обработки разных видов информации, которая подается в цифровых кодах по заранее составленным программам (алгоритмам).

Функциональная схема компьютера – это некоторая абстрактная модель, которая описывает сервисные возможности вычислительной машины, которые удовлетворяют потребностям пользователя для решения его профессиональных задач.

Все основные компоненты персонального компьютера находятся внутри системного блока, который, как правило, вмещает в себя следующие узлы:

  •  электронные схемы, управляющие работой компьютера (микропроцессор, память, системная шина и др.);
  •  накопители на жестких и гибких магнитных дисках, на оптических дисках (CD-ROM);
  •  блок питания, преобразующий переменное напряжение сети в низкое постоянное напряжение, необходимое для работы электронных схем;
  •  система вентиляции, обеспечивающая необходимый режим для микропроцессора и других электронных узлов компьютера;
  •  дополнительные узлы: дисковод для компакт-дисков, звуковая карта, внутренний модем и т.д.

Лицевая панель системного блока выполнена в виде набора кнопок управления, карманов и площадок для ввода внешних устройств памяти:

  •  кнопка Power выполняет роль сетевого выключателя;
  •  кнопка Reset обеспечивает перезагрузку (повторный запуск) компьютера.

Оборудование, которое расположено вне системного блока, относится к внешним устройствам ввода-вывода, которое называют периферийными устройствами. Однако к периферийным устройствам можно отнести и некоторые устройства внутри самого системного блока (это все типы накопителей).

К основным принципам функционирования компьютеров относят:

  •  магистрально-модульный принцип их построения;
  •  принцип числового кодирования данных: информация любого вида в памяти вычислительных машин подается с помощью числовых кодов;
  •  программный (командный) принцип руководства работой компьютера: все его функциональные возможности реализуются путем выполнения соответствующих программ;
  •  принцип произвольного доступа (принцип адресности) и сохранности программы.

3. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА. ОСНОВНЫЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ АПАРАТНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СИСТЕМ И ИХ ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ПРЕДНАЗНАЧЕНИЕ.

Основой любой информационной системы является компьютер. Под структурной организацией компьютеров понимают их некоторую физическую модель, которая отображает состав, порядок и принципы взаимодействия основных функциональных модулей без деталей их технической реализации. Анализируя устройство компьютера на логическом уровне, в структуре компьютера выделяют центральные и внешние устройства. К центральным устройствам относят микропроцессор и основную память, которую называют внутренней. Внешние устройства часто называют периферийными.

Ядром вычислительной процесса в компьютере является его микропроцессор.

Микропроцессор (МП) – это микросхема (chip), которая руководит работой всех аппаратных компонентов компьютера, обеспечивает выполнение программ, выполняет арифметические и логические операции. В составе МП выделяют арифметико-логическое устройство, устройство управления, и регистры.

Оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) – предназначено для сохранения данных и программ напротяжении одного сеанса работы с компьютером (от момента его включения до момента отключения компьютера). В ОЗУ информацию можно записывать и считывать из нее. В ней сохраняются данные, с которыми ведется оперативная работа, и программы для их обработки.

В постоянном запоминающем устройстве размещены программы, которые обеспечивают функционирование вычислительной системы (в частности, программы начальной загрузки компьютера и тестирования его составляющих) и некоторые программы из базового программного обеспечения компьютера, значительная часть которых связана с обслуживанием операций ввода/вывода. Эту память называют постоянной потому, что информация в ней сохраняется после выключения компьютера. Из постоянной памяти информацию можно только считывать, записать туда пользователь ничего не может. Она является энергонезависимой, но команды, которые в ней хранятся, начинают выполняться при получении первого импульса тока после включения компьютера. ПЗУ «прошивается» информацией на этапе его изготовления.

СРАВНЕНИЕ ФУНКЦИЙ И ВОЗМОЖНОСТЕЙ ОЗУ И ПЗУ

ПОСТОЯННОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ

УСТРОЙСТВО

ОПЕРАТИВНОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ

УСТРОЙСТВО

Для постоянного хранения информации (энергонезависимая)

Для сохранения информации напротяжении сеанса работы (энергозависимая)

Информация не исчезает после выключения компьютера

Информация исчезает после выключения компьютера

Информацию можно только прочитать

Информацию можно прочитать и записать

Объем памяти малый

Объем памяти ограниченный

Кэш-память – это небольшая по объему буферная память, которая позволяет ускорить процессы обмена данными между МП и ОЗУ за счет значительно меньшего, чем к ОЗУ, времени доступа к данным и размещения в ней данных, которые чаще используются.

Полупостоянная память – это память небольшого объема, где хранится информация о текущей аппаратной конфигурации персонального компьютера, а также текущие дата и время. Эта память изготовлена по специальной технологии CMOS, что обеспечивает низкое энергопотребление и возможность изменять аппаратную конфигурацию пользователем.

Системная магистраль – это совокупность шин для обмена данными, адресами и управляющими сигналами между центральными и внешними устройствами. Каждая шина – это несколько параллельных линий, определяющих разрядность шины, по которым в виде электрических сигналов передается информация от одного устройства к другому. Магистраль включает в себя следующие три шины:

  •  Шина управления, которая служит для управления со стороны микропроцессора всеми системами и процессами, происходящими в компьютере.
  •  Шина адреса (адресная шина), с помощью которой осуществляется выбор нужной ячейки памяти, а также портов ввода-вывода.
  •  Шина данных, по которой информация передается от микропроцессора к какому-либо устройству либо, наоборот, от устройства к микропроцессору.

Интерфейсные блоки используются для согласования работы центральных и внешних устройств. Они выполняют преобразование сигналов, которые передаются через системную магистраль, в сигналы, которые обеспечивают работу соответствующих внешних устройств, осуществляют буферизацию данных. Технической реализацией интерфейсных блоков являются контролеры, адаптеры, видеоплаты, синтезаторы звука.

К основным внешним устройствам относятся:

  1.  клавиатура – устройство для ввода символьной информации;
  2.  монитор – устройство для отображения на экране текстовой и графической информации. Основные характеристики мониторов:
    •  параметры текстовых режимов работы (количество символов в строке и количество строк);
    •  параметры графических режимов;
    •  размеры по диагонали;
  3.  ручной манипулятор «мышь» - для выбора тех или иных параметров, режимов работы, команд программ и для управления работой подвижных объектов на экране монитора;
  4.  накопители на гибких магнитных дисках (дисководы) – для чтения и записи данных на дискеты;
  5.  накопители на жестких магнитных дисках (винчестеры) – для чтения и записи информации на жесткие магнитные диски;
  6.  CD-ROM – устройство для чтения информации с компакт-дисков (оптических дисков);
  7.  принтер – устройство для печати информации на бумаге;
  8.  сканер – устройство для получения электронных копий текстовых и графических документов;
  9.  плоттер – устройство для построения графических изображений на бумаге;
  10.  стример – устройство для изображения информации на магнитных лентах;
  11.  модем – устройство для подключения компьютеров к сети.

4. МАГИСТРАЛЬНО-МОДУЛЬНЫЙ ПРИНЦИП ПОСТРОЕНИЯ ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА

Конструктивной особенностью строения современных компьютеров является то, что они состоят из отдельных модулей, каждый из которых имеет свое функциональное назначение. Модули – это логично и конструктивно завершенные устройства, которые выполняют определенные функции в вычислительном процессе. Строение компьютеров на основе модульного принципа позволяет, в меру необходимости, подключать дополнительные устройства или делать замену существующих устройств на более совершенные устройства. Таким образом, можно наращивать вычислительную мощность компьютеров, менять аппаратную конфигурацию системы, приспосабливать ее к конкретным условиям использования и потребностей пользователя. Для современных компьютеров стандартизована номенклатура периферийных устройств, конструктивные решения многих узлов, блоков и модулей, выработаны формализованные требования к интерфейсным блокам, которые используются для согласования работы разных модулей.

Обмен информацией (данными) между отдельными устройствами (модулями) персонального компьютера осуществляется через системную магистраль. Системная магистраль – это три многоразрядные шины: шина данных, шина адресов, шина управления. Шина – это совокупность параллельных линий, по которым на основе специальных алгоритмов передается информация от одного модуля компьютера к другому с помощью электрических сигналов.

Подключение отдельных модулей персонального компьютера к магистрали на физическом уровне осуществляется с помощью интерфейсных блоков (контролеров, адаптеров и т.д.), а на программном уровне – с помощью специальных служебных программ – драйверов.

Таким образом, магистрально-модульный принцип строения компьютеров состоит в том, что их отдельными аппаратными составляющими являются модули, обмен информацией между которыми осуществляется через системную магистраль.

5. ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ПРОЦЕССОР (МИКРОПРОЦЕССОР) ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА

И ЕГО ФУНКЦИИ.

Микропроцессор – это программно-управляющее электронное цифровое устройство, предназначенное для обработки разной информации, которая подается в числовых кодах и функционирует на базе микросхемы. Слова «программно-управляющее» означает, что микропроцессор работает, выполняя некоторую программу, которая хранится отдельно в оперативной памяти. Микропроцессор – это главная аппаратная составляющая компьютера. Его характеристики (тактовая частота, разрядность, объем адресного пространства), набор исполнительных программ определяют характеристики всего компьютера.

Микропроцессор выполняет следующие функции:

  •  управляет и координирует работу всех других устройств компьютера;
  •  осуществляет чтение кодов команд и данных для обработки из основной памяти;
  •  осуществляет декодирование команд;
  •  выполняет арифметико-логические и другие операции, которые указывают в командах;
  •  управляет передачей данных между микропроцессором и оперативной памятью, а также обрабатывает сигналы, которые поступают от внешних устройств.

Составными частями микропроцессора являются регистры, устройство управления и арифметико-логическое устройство.

Устройство управления предназначено для анализа команд и обеспечения их выполнения, а также для управления работой всех аппаратных компонентов компьютера и организации их взаимодействия между собой. Важной функцией устройства управления является реализация механизма прерываний. Прерывание – это действие, которое требует внимания. Именно благодаря прерываниям компьютер может своевременно реагировать на внешние события. Существует 256 разных видов прерываний, которые могут прерывать работу микропроцессора над программой, которая выполняется, и направить его на выполнение другой программы.

Арифметико-логическое устройство предназначено для выполнения арифметических и логических операций, которые задаются кодами исполнительных команд.

Регистры служат для временного хранения информации в форме двоичных кодов. Регистры – это внутренние участки памяти микропроцессора. В них сохраняются адреса команд, которые выполняются, коды команд, значения операндов перед выполнением операций и значения результатов вычислений, выполненных арифметико-логическим устройством.

Основными характеристиками микропроцессора являются тактовая частота, быстродействие, разрядность и объем адресной памяти.

Тактовая частота – количество тактов, производимых процессором за 1 секунду. Операции, производимые процессором, не являются непрерывными, они разделены на такты. Эта характеристика определяет скорость выполнения операций и непосредственно влияет на производительность процессора, определяется в миллионах герцах (МГц).

Быстродействие микропроцессора – количество операций, производимых в 1 секунду, измеряется в бит/сек, тесно связано с его тактовой частотой. Эту связь можно определить по формуле

                                                                                                                                                    (1)

где f – тактовая частота процессора в МГц, k – количество тактов, нужных для выполнения заданного действия. Это довольно упрощенная формула.

Разрядность – это количество битов (двоичных кодов), которые может одновременно (параллельно) обрабатывать микропроцессор за один такт.

Объем адресной памяти – это объем информации в байтах, с которой может работать микропроцессор.

6. ПАМЯТЬ ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА.

Любая информация записывается в память компьютера в виде двоичных чисел 0 и 1. В таком виде представляются программы и различные данные: документы, картинки, звук и т.д. Размещение информации в памяти называется записью, а получение информации из памяти – чтением или считыванием.

По назначению запоминающие устройства подразделяются на:

  •  оперативные запоминающие устройства (ОЗУ) обеспечивающие режим записи, хранения и считывания информации в процессе ее обработки;
  •  постоянные запоминающие устройства (ПЗУ) осуществляют только считывание информации в рабочем режиме и являются основной памятью персонального компьютера. Информация в ПЗУ записывается обычно производителем компьютера и служит для начальной загрузки компьютера после его включения;
  •  внешние запоминающие устройства (ВЗУ) предназначены для записи, считывания и хранения информации отдельно от компьютера и являются внешней памятью персонального компьютера. К ним относятся: накопитель на жестком магнитном диске (винчестер), гибкие диски, называемые дискетами, оптические диски CD-ROM.

Оперативно запоминающее устройство и постоянно запоминающее устройство представляют собой внутреннюю память вычислительного устройства.

К основным параметрам запоминающего устройства относятся:

  1.  Информационная емкость, определяемая числом ячеек памяти запоминающего устройства и указывающая на максимальный объем хранимой памяти. Если запоминающее устройство рассчитано на хранение n чисел (слов), каждое из которых имеет m разрядов, то информационная емкость определяется выражением N=nm. Емкость запоминающего устройства выражается в байтах и может составлять от десятков до несколько миллионов бит.
  2.  Потребляемая мощность – это мощность, используемая запоминающимся устройством в установившемся режиме.
  3.  Время хранения информации – интервал времени, в течение которого запоминающее устройство сохраняет информацию в заданном режиме.
  4.  Быстродействие – промежуток времени, необходимый для записи или считывания информации.

7. УСТРОЙСТВА ВВОДА

Устройства ввода обеспечивают ввод информации (программ и данных) в память компьютера. Основными устройствами ввода информации являются клавиатура и сканер.

Клавиатура – это «уши» компьютера, с помощью которых он принимает команды и выполняет их, это устройство для ручного ввода текстовой, числовой и управляющей информации в персональный компьютер, которое обеспечивает диалоговое общение пользователя с ПЭВМ.

Она имеет несколько групп клавиш:

  •  алфавитно-цифровые и знаковые клавиши, расположенные так же, как и на пишущей машинке, в центре клавиатуры;
  •  функциональные клавиши, расположенные в левой части клавиатуры или в ее верхнем ряду;
  •  дополнительная цифровая клавиатура с клавишами управления перемещением курсора, расположенная в правой части клавиатуры;
  •  служебные клавиши для смены и фиксации регистров и других целей, расположенные в разных местах клавиатуры.

Алфавитно-цифровые и знаковые клавиши при их нажатии вызывают появление на экране соответствующего им символа.

Функциональные клавиши F1, …, F12 являются программируемыми и в разных программах могут выполнять различные, заранее заданные функции.

Служебные клавиши выполняют следующие основные функции:

НАЗВАНИЕ КЛАВИШ

НАЗНАЧЕНИЕ

Enter

Клавиша ввода информации, служащая для завершения ввода очередной строки информации

Esc

(Escape – выход)

Отмена каких-либо действий, выход из программы, из меню и т.п.

Ctrl и Alt

Самостоятельного значения не имеют, но при нажатии совместно с другими управляющими клавишами изменяют их действие.

Shift

Обеспечивает смену регистра клавиш (верхнего на нижний и наоборот).

Insert

Переключает режимы вставки (новые символы вводятся посреди уже набранных, раздвигая их) и замены (старые символы замещаются новыми).

Delete

Удаляет символы с позиции курсора.

Back Space или

Удаляет символы перед курсором.

Home и End

Обеспечивают перемещение курсора в первую и последнюю позицию строки соответственно.

Page Up

Page Down

Обеспечивают перемещение по тексту на одну страницу (один экран) назад и вперед соответственно.

Tab

Клавиша табуляции, обеспечивает перемещение курсора вправо сразу на несколько позиций до очередной позиции табуляции.

Caps Lock

Фиксирует верхний регистр, обеспечивает ввод прописных букв вместо строчных.

Print Screen

Обеспечивает печать информации, видимой в текущий момент на экране.

Длинная нижняя

клавиша

без названия

Предназначена для ввода пробелов.

Клавиши

,, и

Служат для перемещения курсора вверх, вниз, влево и вправо на одну позицию или строку.

Малая цифровая клавиатура используется в двух режимах – ввода чисел и управления курсором. Переключение этих режимов осуществляется клавишей Num Lock.

Сканер – это устройство, позволяющее вводить в компьютер изображения с бумаги или другой плоской поверхности.

Манипуляторы – это устройства ввода, которые обеспечивают очень естественный способ общения пользователя с компьютером и широко используются в современных операционных системах и программах. Самым распространенным манипулятором является мышь.

8. УСТРОЙСТВА ВЫВОДА

Устройства вывода обеспечивают вывод результатов работы. Основными устройствами вывода являются монитор и принтер.

Монитор – это «язык» компьютера, с помощью которого он передает всю нужную информацию о своей работе. Он предназначен для вывода на экран текстовой и графической информации. Обычно экран дисплея содержит 25 текстовых строк, при этом в каждой строке должно быть не более 80 символов. Разрешение – важнейшая характеристика монитора – количество точек на экране по вертикали и по горизонтали в передаваемом изображении. Чем выше разрешение, тем лучше качество графического изображения.

Печатающее устройство, или принтер, предназначено для вывода информации на бумагу. Обычно принтеры могут выводить не только текстовую, но и графическую информацию.

9. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА

Персональный компьютер – это универсальный компьютер, конструкция, набор аппаратных компонентов и программное обеспечение которого ориентированы на работу с отдельным пользователем в диалоговом режиме. Универсальность персонального компьютера состоит в том, что характеристики его аппаратной и программной конфигурации позволяют решать задачи практически из всех областей человеческой деятельности. Характеристиками персонального компьютера являются параметры его архитектурой организации и технико-эксплутационные характеристики. Под архитектурой вычислительной машины понимают ее логическую организацию, описание внутренней структуры с точки зрения ресурсов, которые могут быть выделены в процессе обработки данных. К основным характеристикам персонального компьютера относят:

  1.  Тип (модель) микропроцессора.
  2.  Тактовая частота, которая указывает, сколько тактов осуществляет микропроцессор в секунду. Измеряется тактовая частота в МГц.
  3.  Объем оперативной памяти.
  4.  Наличие кэш-памяти (надоперативной памяти) – это небольшая по объему память которая играет роль буфера между оперативной памятью и микропроцессором, время доступа к данным в которой значительно меньший, чем к оперативной памяти, и в которой хранятся наиболее часто используемые участки оперативной памяти.
  5.  Тип системной шины и ее пропускная способность.
  6.  Наличие математического сопроцессора.
  7.  Состав функциональных модулей базовой конфигурации и возможность ее расширения.
  8.  Габаритные размеры.

10. ИСТОРИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТЕХНИКИ

В развитии вычислительной техники отмечают предысторию и четыре поколения ЭВМ. Предыстория начинается в глубокой древности с различных приспособлений для счета (абак, счеты), а первая счетная машина появилась лишь в 1642 году. Ее изобрел французский математик Паскаль. Построенная на основе зубчатых колес, она могла суммировать десятичные числа. Все четыре арифметические действия выполняла машина, созданная в 1673 году немецким математиком Лейбницем. Она стала прототипом арифмометров, использовавшихся с 1820 г. до 60-х годов ХХ века. Впервые идея программно-управляемой счетной машины, имеющей арифметическое устройство, устройства управления, ввода и печати (хотя и использующей десятичную систему счисления), была выдвинута в 1822 году английским математиком Бэббиджем. Его проект опережал технические возможности своего времени и не был реализован. Лишь в 40-х годах ХХ века удалось создать программируемую счетную машину, причем на основе электромеханических реле, которые могут пребывать в одном из двух устойчивых состояний: «включено» и «выключено». Это технически проще, чем пытаться реализовать десять различных состояний, опирающихся на обработку информации на основе десятичной, а не двоичной системы счисления. Во второй половине 40-х годов ХХ века появились первые электронно-вычислительные машины, элементной базой которых были электронные лампы. Характерными чертами ЭВМ первого поколения являются применение электронных ламп в цифровых схемах, а также трудоемкий процесс программирования. С середины 50-х годов на смену электронным лампам пришли полупроводниковые приборы. С внедрением цифровых элементов на полупроводниковых приборах создание ЭВМ второго поколения. ЭВМ второго поколения отличаются применением полупроводниковых элементов и использованием алгоритмических языков программирования. Очередная смена поколений ЭВМ произошла в конце 60-х годов при замене полупроводниковых приборов в устройствах ЭВМ на интегральные схемы. Интегральная схема, или, другими словами, микросхема – это небольшая пластинка кристалла кремния, на которой размещаются сотни и тысячи элементов: диодов, транзисторов, конденсаторов, резисторов и т.д. В 1968 году был выпущен первый компьютер на интегральных схемах. Применение интегральных схем позволило увеличить количество электронных элементов в ЭВМ без увеличения их реальных размеров. Быстродействие возросло до 10 миллионов операций в секунду. Кроме того, составлять программы на ЭВМ стало по силам простым пользователям, не только специалистам-электронщикам. Характерными чертами ЭВМ третьего поколения являются применение интегральных схем и возможность использования развитых языков программирования (языков высокого уровня). В основе ЭВМ четвертого поколения лежат большие интегральные схемы. Слово «большая» означает не габариты самой схемы, а огромное количество элементов, которые она содержит. Однокристальные процессоры впоследствии стали называть микропроцессорами. Первый микропроцессор был создан компанией Intel (США) в 1971 году. Микропроцессоры привели к появлению мини-ЭВМ, а затем и персональных компьютеров, ориентированных на одного пользователя. Началась эпоха персональных компьютеров, которая длится и по сей день. ЭВМ четвертого поколения характеризуются применением микропроцессоров, построенных на больших интегральных схемах. Начиная с середины 90-х годов ХХ века, в мощных компьютерах начинают применять микропроцессоры супермасштаба, которые вмещают сотни тысяч элементов на квадратный сантиметр. Многие специалисты стали говорить о компьютерах пятого поколения. Характерной чертой компьютеров пятого поколения должно быть использование искусственного интеллекта и естественных языков общения. 

С каждым новым поколением ЭВМ увеличивались быстродействие и надежность их работы при уменьшении стоимости и размеров, совершенствовались устройства ввода и вывода информации. В соответствии с трактовкой компьютера – как технической модели информационной функции человека – устройства ввода приближаются к естественному для человека восприятию информации (зрительному, звуковому) и, следовательно, операция по ее вводу в компьютер становится все более удобной для человека.

Современный компьютер – это универсальное, многофункциональное, электронное автоматическое устройство для работы с  информацией. Компьютеры в современном обществе взяли на себя значительную часть работ, связанных с информацией. По историческим  меркам компьютерные технологии обработки информации еще очень молоды и находятся в самом начале своего развития. Еще ни одно государство на Земле не создало информационного общества. Еще много потоков информации, не вовлеченных в сферу действия компьютеров. Компьютерные технологии сегодня преобразуют или вытесняют старые, докомпьютерные технологии обработки информации. Текущий этап завершится построением в индустриально развитых странах глобально всемирных сетей для хранения и обмена информацией, доступных каждой организации и каждому члену общества. Надо только помнить, что компьютерам следует поручать то, что они могут делать лучше человека, и не употреблять во вред человеку, обществу.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

  1.  Классифицируйте ЭВМ по этапам развития.
  2.  Что такое ЭВМ?
  3.  Какие основные блоки входят в состав компьютера?
  4.  Что определяет тактовая частота?
  5.  В чем назначение материнской платы и каков ее основной показатель?
  6.  Какие функции выполняет процессор?
  7.  Перечислите основные технические параметры микропроцессора.
  8.  Каково назначение запоминающего устройства?
  9.  Дайте определение оперативного запоминающего устройства.
  10.  Для чего необходимо постоянно запоминающее устройство?
  11.  Что такое внешнее запоминающее устройство? Какие устройства к ним относятся?
  12.  Перечислите устройства ввода/вывода информации, поясните их назначение.
  13.  Для чего предназначен сканер?
  14.  Каково назначение системной шины?
  15.  Что такое компьютер?
  16.  Что такое архитектура ЭВМ?
  17.  Как вы понимаете термин «программа»? В чем отличие программы от данных?
  18.  Назовите принципы построения ЭВМ, сформулированные фон Нейманом.

20.  Какое устройство ЭВМ относится к внешним?

а) арифметико-логическое устройство;

б) центральный процессор;

в) принтер;

г) оперативная память.

21.  Какое устройство компьютера моделирует мышление человека?

а) оперативная память; б) процессор;

в) внешняя память; г) регистры процессора.

22.  В высказывание "Программа, хранящаяся во внешней памяти, после вызова на выполнение попадает в ... и обрабатывается ... вместо многоточий выбрать правильные выражения:

а) устройство ввода, процессором;

б) процессор, регистрами процессора;

в) постоянное запоминающее устройство, процессором;

г) оперативную память, процессором.

23.  Какие из перечисленных устройств компьютера не являются обязательными для его нормального функционирования?

а) системный блок; б) принтер;

в) клавиатура; г) монитор.

24.   Функции системной шины состоят в:

а) постоянном хранении самозагружаемой части операционной системы;

б) передаче информации между микропроцессором и устройством компьютера;

      в) архивном копировании больших объемов данных.

ПРАКТИКУМ  № 1


первый семестр обучения

АБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

ПО КУРСУ «ИНФОРМАТИКА»

- страница 10 -

Файл – это основная именованная единица информации на внешнем носителе

Оптические устройства

Магнитные устройства

Накопители на жестком диске (винчестере)

Накопители на гибких дисках

CD-ROM

Оптические (лазерные) диски

НМД (дисководы)

накопители на

магнитных дисках

НМЛ (стримеры)

кассетные накопители на магнитной ленте

Внешняя память

Внешние

устройства

Арифметико-логическое

устройство

Устройство

управления

Оперативная

память

Видео-

контроллер

Контроллер

дисков

Контроллер

клавиатуры

Контроллеры портов

ввода-вывода

(мышь, модем, принтер)

                    Контроллеры внешних (периферийных)

                      устройств ПК

МАГИСТРАЛЬ (ШИНА ДАННЫХ)

ППЗУ

(CMOS)

ПЗУ(BIOS)

Кэш-память

ОЗУ

Внутренняя память ПК

УУ

АЛУ

Процессор

Устройства вывода

Устройства ввода

Основные характеристики ПК:

объем внутренней памяти, тактовая частота, разрядность процессора

Внешняя память (ВЗУ)

Системная плата:

Микропроцессор (МП)

Внутренняя память (ПЗУ+ОЗУ)

Тактовый генератор (ТГ)

Системный интерфейс – шина (СИ)

Контроллеры внешних устройств (К)

Блок питания (БП)

Системный блок

Состав устройства ПК

Внешние устройства

Контроллеры

Информационная магистраль (шина)

Внутренняя

память

Микропроцессор

Структура ПК

Персональный компьютер




1. тематика 0 Мікробіологія 0 Правознавство
2. Выселение граждан из жилых помещений
3. ТЕМАТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ И МОДЕЛЕЙ ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА по эконометрике Вариант 8
4. рынок важнее чем завод стал основополагающим фактором успеха предпринимательства а следовательно марке
5. Связной радиопередатчик с частотной модуляцией
6. форма координации сосуществующих объектов и их состояний
7. Курсовая работа- Военные метафоры в языке современных газет
8. H very funny Eunice wnts some building work done nd guess who hs to orgnise it NNIE Builder Brbie Hey Not for you for the prty
9. Роль и значение информации знаний информационных технологий в постиндустриальном обществе
10. Обработка результатов эксперимента
11. с обработанного плугом поля.
12. Отечественная история
13. Information Society Concept
14. несовершенства И вообще готова ли женщина принять стремление мужчины изменить ее Если бы каждая женщина
15.  Понятие и виды субъектов трудового права и их правовой статус Субъект права это физическое или юридичес
16. ПЛАНЫ СЕМИНАРСКИХ ЗАНЯТИЙ ПО ФИЛОСОФИ
17. Экология ~ наука об отношениях живых организмов и их сообществ между собой и с окружающей средой.
18. Тема урока- признаки зимы Цель урока- Уточнение и расширение представлений учащихся о признаках зимы Зада
19. Суспільнополітичні та історичні обставини розвитку української культури
20. Тема- АНТИЧНАЯ ФИЛОСОФИЯ Лекция 1 Греческая античная философия сформировалась в VII ~ VI вв.

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе