Информатика Компьютер как средство обработки информации В данной главе использованы материалы подготовленные студентами 1 -го курса Некрасовой Дарьей Алексеевной и Кузнецовой Александрой Михайловной Курс лекций часть 6 Масловский Владимир Михайлович, к. т. н. , доцент кафедра ИУ-10 РУНЦ «Безопасность» МГТУ им. Р. Э. Баумана, тел. 8 903 0182439, E-mail: mvm 481@rambler. ru
Общая структура ЭВМ 1 Монитор 2 Материнская плата 3 Центральный процессор 4 Оперативная память 5 Карты расширений 6 Блок питания 7 Оптический привод 8 Жесткий диск 9 Мышка 10 Клавиатура Компьютер Asus Eee Keyboard клавиатура со встроенным компьютером Asus Eee Keyboard. Клавиатура снабжена цветным 5 дюймовым сенсорным экраном и итерфейсами Wifi, HDMI, USB, Ethernet и D-sub. Слайд
Персональный компьютер состоит из четырёх частей: системного блока; клавиатуры, позволяющей вводить символы в компьютер; монитора (или дисплея) – для изображения текстовой или графической информации; Мыши. В системном блоке располагаются все основные узлы компьютера: электронные схемы, управляющие работой компьютера (микропроцессоры, оперативная память, контроллеры устройств); блок питания, преобразующий электропитание сети в постоянный ток низкого напряжения, подаваемый на электронные схемы компьютера; накопители (или дисководы) для гибких магнитных дисков, используемые для чтения и записи на гибкие магнитные диски (дискеты); накопитель на жёстких магнитных дисках, предназначенные для чтения и записи на несъёмные жёсткие магнитные диски (винчестер). Центральным устройством в компьютере является процессор Процессор – это устройство, обеспечивающее преобразование информации, выполняющее все вычисления и управляющее всеми составляющими частями компьютера.
Микропроцессор включает в себя: арифметико-логическое устройство (АЛУ), которое выполняет операции (микрооперации), необходимые для выполнения команд микропроцессора; устройство управления (УУ) – управляет всеми частями компьютера посредством принципов программного управления; микропроцессорная память (МПП). В микропроцессоре есть несколько ячеек собственной памяти, они называются регистрами. Важной характеристикой процессора является его производительность- количество элементарных операций, выполняемых им за одну секунду, которая и определяет быстродействие компьютера в целом, В свою очередь, производительность процессора зависит от двух других его характеристик - тактовой частоты и разрядности. Тактовая частота определяет число тактов работы процессора в секунду. Под тактом понимается очень малый промежуток времени, в течение которого может быть выполнена элементарная операция. Разрядность процессора определяет размер минимальной порции информации, над которой процессор выполняет различные операции при её обработке. Эта порция информации, часто называемая машинным словом, представляет собой последовательность двоичных разрядов (бит).
Оперативная память (ОЗУ - оперативно запоминающее устройство или RAM -Random Access Memory - память с произвольным доступом). Это временная память так как данные в ней хранятся только до выключения питания РС. Оперативная память напрямую связана с центральным процессором (CPU). Центральный процессор в своей работе использует только ту информацию, которая хранится в оперативной памяти. Постоянная память (ПЗУ - постоянно запоминающее устройство). Из этой памяти можно только считывать команды и данные. В такой памяти хранится программа начального запуска компьютера и необходимый минимальный набор сервисов (ROM BIOS). Кэш-память (от англ. caсhe – тайник). Она служит буфером между RAM и микропроцессором и позволяет увеличить скорость выполнения операций, т. к. является сверхбыстродействующей. В нее помещаются данные, которые процессор получил и будет использовать в ближайшие такты своей работы. Эта память хранит копии наиболее часто используемых участков RAM. При обращении микропроцессора к памяти сначала ищутся данные в кэш-памяти, а затем, если остается необходимость, в оперативной памяти;
Полупостоянная память - CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor). Хранит параметры конфигурации компьютера. Обладает низким энергопотреблением, потому не изменяется при выключении компьютера, т. к. питается от аккумулятора; Видеопамять. Используется для хранения видеоизображения, выводимого на экран. Входит в состав видеоконтроллера. . Внешняя память представлена в основном магнитными и оптическими носителями. Магнитные носители делятся на магнитные ленты (стриммеры), которые используются для хранения архивов и нашли неширокое применение, и магнитные диски. Материнская плата – элемент, который управляет внутренними связями и взаимодействует через прерывания с другими внешними устройствами. Влияет на общую производительность компьютера.
6. 4. 2. Устройство ввода-вывода информации Рис. 6. 30 Составные слои монитора Слайд 62
Типичная временная диаграмма включения пикселя для TN+Film-матрицы Типичная временная диаграмма выключения пикселя для TN+Film-матрицы Слайд 63
Классификация TFT-LCD дисплеев Структура IPS-ячейки Структура TN-ячейки Доменная структура MVA-ячейки Слайд 64
Развитие сенсорной техники позволило совместить функции ввода и вывода информации и создать компьютеры в виде одного блока – монитора. Монитор такого компьютера представляет собой многослойное устройство в виде жидкокристаллического экрана и сенсора. Рассмотрим некоторые технологии изготовления сенсорной части экрана. Резистивная технология Рис. Устройство резистивного экрана Основу сенсорного экрана, построеннного по резистивной технологии представляет из себя жесткое стеклянное основание и гибкий наружный слой. На обе эти поверхности нанесен слой материала, проводящего электрический ток. Между ними размещается слой, . изолирующий в режиме простоя одну поверхность от другой. При нажатии на экран проводящие слои замыкаются, и контроллер по особому алгоритму определяет координаты точки касания и соотносит ее с расположением элементов интерфейса
Емкостная технология В основе этой технологии лежит тот факт, что тело человека обладает определенной электрической емкостью. Такой экран состоит из стеклянной панели с нанесенным на нее проводящим покрытием. По углам экрана на это покрытие подается небольшое напряжение. В момент касания пальцем такого экрана происходит утечка тока в месте касания, контроллер регистрирует величину тока утечки в углах экрана и вычисляет координаты точки касания. Достоинства таких экранов в увеличенном ресурсе (до 200 млн. касаний), покрытие Рис. Принцип работы емкостного экрана обладает хорошей светопропускаемостью. Из недостатков следует отметить, что такой экран не поддерживает управление стилусом или руками в перчатках из-за особенностей своей технологии.
Проекционно-емкостная технология Рис. Устройство проекционно-емкостного экрана Такой сенсорный экран состоит из стеклянной панели с нанесенной на его обратной стороне сетки из электродов. В момент прикосновения пальцем к такому экрану электрод на обратной стороне экрана вместе с пальцем и слоем стекла-диэлектрика образуют конденсатор, через который потечет переменный ток. Контроллер при периодическом опросе сетки электродов фиксирует наличие в них тока и замеряет емкость. Достоинства – высокая прозрачность экрана, долговечность, может реагировать даже на поднесенный палец или палец в перчатке. Недостатки – такие экраны достаточно дороги, и требуют для своей работы сложной электроники, что снижает надежность всего комплекса. Из-за хорошей антивандальной стойкости такие экраны в основном применяются в банкоматах и платежных терминалах.
Для определения точки касания используются две Инфракрасные сенсорные экраны линейки светодиодов, расположенные по вертикали и горизонтали, и две линейки фотодиодов, расположенные на противоположных сторонах экрана. Каждому светодиоду соответствует свой фотодиод. Работает такая оптическая пара следующим образом. При подаче напряжения на светодиод он излучает невидимый для человека инфракрасный свет в пределах очень небольшого телесного угла, чтобы попасть на "свой" фотодиод и "не задеть" соседние. Любое препятствие (например, касающийся экрана палец руки), частично или полностью перекрывающее световой луч, приводит к уменьшению или прекращению электрического тока через соответствующий фотодиод. Это изменение фиксируется микроконтроллером, позволяя вычислить координаты касания с высокой точностью. Обычно светодиод (и соответственно фотодиод) в линейке имеет размеры порядка 2, 5 мм, то есть на каждый квадратный сантиметр панели приходится четыре горизонтальных и четыре вертикальных сканирующих луча. Однако механизмы интерполяции, используемые микроконтроллером, позволяют вычислять положение препятствия с большей точностью. Инфракрасный сенсорный экран выполнен в виде рамки, которая не имеет никаких стекол или прозрачных пленок. Поэтому изменение яркости, контраста и цветопередачи изображения, а также появление дополнительных бликов исключено, что является несомненным достоинством экрана.
Принтеры
Компьютерная мышь Устройство механической компьютерной мыши Оптопарный координатный датчик в мыши с шаровым приводом Мышь с оптическим и двойным датчиком Микросхема оптического датчика второго поколения Сенсорное управление Беспроводные мыши Индукционные мыши Оптические лазерные мыши Качающееся колесо прокрутки Радиосвязь Беспроводная мышь Apple Mighty Mouse
Устройства ввода-вывода информации. Сканеры Ручной сканер, планшетные сканеры, барабанный сканер, роликовые сканеры Проекционные сканеры
Что такое мини - ПК? Mини-ПК — это не настольный компьютер, но и не ноутбук. Мини-ПК — это компактная версия обычного персонального компьютера, которая занимает мало место и при необходимости легко переносится. Миниатюрные персональные компьютеры не пользуются бешеной популярностью, поскольку являются более гибридным вариантом, чем даже нетбуки, но успешно применяются в разных профессиональных отраслях. Основные торговые марки мини-компьютеров на сегодняшний день: Мини-ПК ASUS Vivo. PC VM 42 и VM 62 GIGABYTE BRIX GB-BXi 3 -5010 ASRock Bee. Box MSI Cubi Intel NUC c процессорами Core i 7 семейства Broadwell
LENOVO Idea. Centre Stick 300 -01 IBY Сравним Признаки сравнения APPLE Mac Mini (MGEQ 2 RU/A) Acer Aspire Revo RL 80 (DT. SMBER. 005) Операционная система Windows 8 Mac OS X Windows 8 Процессор APPLE Mac Mini (MGEQ 2 RU/A) LENOVO Idea. Centre Stick 300 -01 IBY Производитель Intel Модель Atom Z 3735 F Тактовая частота 1. 33 ГГц Максимальная тактовая частота 1. 83 ГГц Производитель Intel Модель Core i 5 4308 U Тактовая частота 2. 8 ГГц Максимальная тактовая частота 3. 3 ГГц Производитель Intel Модель Celeron 887 Тактовая частота 1, 5 ГГц Оперативная память Объем 2 Гб Объем 8 Гб Жесткий диск Тип SSD Объем 32 Гб Тип HDD Объем 1000 Гб Тип Производитель Intel Модель HD Graphics Производитель Intel Модель Intel HD Graphics Графическая система Acer Aspire Revo RL 80 (DT. SMBER. 005) Объем 750 Гб
Mac Mini Признаки сравнения Технические характеристики: • Операционная система: OS X 10. 10 Yosemite • Процессор: 2 -ядерный Intel Core i 5 (Haswell) 2, 8 ГГц • Память: 16 ГБ DDR 3(максимальная) • Графика: Intel Iris c 1536 МБ памяти • Накопитель: Fusion Drive, 1 ТБ • Беспроводные интерфейсы: Bluetooth 4. 0, Wi-Fi 802. 11 ac • Порты: 4 порта USB 3. 0, HDMI, 2 разъема Thunderbolt 2, Ethernet, 3, 5 мм аудиовыход, вход для микрофона • Слот для карт памяти SD, SDХC • Размеры: 197 х 36 мм • Вес: 1, 22 кг Встроенное оборудование Габариты и вес LENOVO Idea. Centre Stick 300 -01 IBY APPLE Mac Mini (MGEQ 2 RU/A) Acer Aspire Revo RL 80 (DT. SMBER. 005 ) Bluetoothадаптер Есть Wi-Fi Есть Стандарт Wi-Fi IEEE 802. 11 b, IEEE 802. 11 g, IEEE 802. 11 n Картридер SD Wi-Fi Есть Стандарт Wi-Fi IEEE 802. 11 a, IEEE 802. 11 b, IEEE 802. 11 g, IEEE 802. 11 n, IEEE 802. 11 ac Картридер SD Bluetoothадаптер Есть Wi-Fi Есть Стандарт Wi-Fi IEEE 802. 11 b, IEEE 802. 11 g, IEEE 802. 11 n Картридер SD Высота 1. 5 см Глубина 10 см Ширина 3. 8 см Вес 0. 065 кг Высота 4 см Глубина 20 см Ширина 20 см Вес 1. 22 кг Размеры 210 x 35 мм Вес 3 кг
Помимо этого, Mac mini в топовой конфигурации может похвастаться наличием накопителя Fusion Drive емкостью 1, 11 ТБ — гибрида стандартного HDDнакопителя и SSD-диска. Использование твердотельного накопителя позволяет значительно повысить скорость работы операционной системы. В тестах, проведенных с помощью утилиты Disk Speed Test, новый Mac mini показал себя молодцом — 474 МБ/с скорость записи и 720 МБ/с скорость чтения. У прошлого поколения mini этот показатель был процентов на 15 -20 ниже.
Контрольные вопросы
Скачать презентацию Информатика Компьютер как средство обработки информации В данной
6kompyuter_sredstvo_obrabotki_informatsii.pptx