Лекция 2 Устройство и программное обеспечение компьютера 1

Лекция 2. Устройство и программное обеспечение компьютера 1. Устройство компьютера 2. Программное обеспеченье компьютера 1

1. Устройство компьютера Компьютер - это программируемое электронное устройство, способное обрабатывать данные и производить вычисления, а также выполнять другие задачи манипулирования символами. (т. е. компьютер - это комплекс программно-управляемых электронный устройств) Архитектура ЭВМ – описание устройств и принципов работы компьютеры, достаточное для пользователя и программиста (т. е без подробностей технического характера, а именно электронных схем, конструктивных деталей и пр) 2

Персональный компьютер (ПК) – универсальная ЭВМ, предназначенная для индивидуального пользования. Обычно ПК проектируется на основе принципа открытой архитектуры: 1) описание принципа действия ПК и его конфигурации, что позволяет собирать ПК из отдельных узлов и деталей; 2) наличие в ПК внутренних расширительных гнезд, в которые пользователь может вставлять различные устройства, удовлетворяющие заданному стандарт. Функциональная схема компьютера 3

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПК • Производительность (быстродействие) ПК; • Производительность (быстродействие) процессора; • Тактовая частота процессора (частота синхронизации); • Разрядность процессора; • Время доступа; • Объем памяти (ёмкость); • Плотность записи; • Скорость обмена информации. ОСНОВНЫЕ УСТРОЙСТВА КОМПЬЮТЕРА Наrdwаrе – аппаратные средства т. е. механические, электрические и электронные узлы и компоненты компьютера. Основные устройства компьютера: - микропроцессор - память компьютера (внутренняя и внешняя) - устройства ввода информации - устройства вывода информации - устройства передачи и приема информации 4

Системный блок 5

Материнская плата 6

Чипсет – это набор микросхем материнской платы для обеспечения работы процессора с памятью и внешними устройствами. . 7

Центральный процессор (ЦП) или центральное процессорное устройство (ЦПУ) (англ. central processing unit — CPU). Микропроцессор – основная микросхема ПК. Все основные вычисления выполняются в ней. 8

Оперативная память Доступ к оперативной памяти у процессора в сотни тысяч раз больше, чем к дисковой 9

НГМД - накопители на гибких магнитных дисках 10

НЖМД - накопители на жестких магнитных дисках Жесткий диск (винчестер) Жёсткий диск состоит из следующих основных узлов: корпус из прочного сплава, собственно жесткие диски (пластины) с магнитным покрытием, блок головок с устройством позиционирования, электропривод шпинделя и блок электроники. Принцип работы жестких дисков похож на работу магнитофонов. 11

Оптические (лазерные) CD и DVD диски 12

Видеоадаптер (графическая карта, видеокарта) – внутренне устройство, устанавливается в один из разъемов материнской платы, и служит для обработки информации, поступающей от процессора или из ОЗУ на монитор, а также для выработки управляющих сигналов. 13

Сетевая карта (или карта связи по локальной сети, сетевой адаптер) служит для связи компьютеров в пределах одного предприятия, отдела или помещения находящихся на расстоянии не более 150 метров друг от друга. 14

Коммуникационные порты. Для связи с другими устройствами, например принтером, сканером, клавиатурой, мышью и т. п. , компьютер оснащается так называемыми портами. Порт — это не просто разъем для подключения внешнего оборудования, хотя порт и заканчивается разъемом. Порт — более сложное устройство, чем просто разъем, имеющее свои микросхемы и управляемое программно. Примеры портов: • COM (последовательный порт) • LTP (параллельный порт) • USB (последовательный с высокой производительностью) • PS/2 (универсальный для подключения мыши и клавиатуры) 15

Периферийные устройства Устройства ввода Клавиатура Манипулятор типа «мышь» Графический планшет (дигидайзер) Сканер Микрофон и Web- камера Устройства вывода Мониторы Печатающие устройства Акустические колонки и наушники Устройства передачи/приема информации 16

Клавиатура • Служит для ввода текстовой и числовой информации. • Внутри нее имеется микросхема, которая преобразует сигнал от конкретной клавиши в соответствующий данному знаку двоичный код 17

18

19

Манипулятор типа «мышь» Проводные 1. – Оптико-механические (вращение шарика передается двум пластинчатым валам, их положение считывается оптопарами и преобразуется в электрический сигнал – Оптические 2. Беспроводные (радиоуправляемые, инфракрасные) – Трекбол – Тачпад – сенсорная панель для портативных ПК – Джойстик – для более удобного управления ходом игры 20

Отец компьютерной мыши Прототип компьютерной мыши впервые появился в 1968 году в Станфордском Исследовательском институте. Изобретатель компьютерной мыши - Дуглас Энглбарт. Принцип работы этого изобретения практически не изменилась за 31 год своего существования. Сейчас мышей делают с пластиковым корпусом, а не деревянным, как это делал Энглбарт, но принцип остался все тем же. 21

Графический планшет (дигидайзер) Дигитайзер — устройство для преобразования готовых изображений (чертежей, карт) в цифровую форму. Представляет собой плоскую панель — планшет, располагаемую на столе, и специальный инструмент — перо, с помощью которого указывается позиция на планшете. При перемещении пера по планшету фиксируются его координаты в близко расположенных точках, которые затем преобразуются в компьютере в требуемые единицы измерения. 22

Мышки? Мышки! Мышки… 23

Сканер • Предназначен для оптического ввода текстовой, числовой и графической информации. • Сканеры бывают: • Ручные • Планшетные • Отраженные свет позицируется на линейку фотоэлементов, которая движется и последовательно считывает изображение переводя его в 24 компактный формат

Микрофон и Web- камера • Микрофон служит для ввода звуковой информации • Камера служит для ввода видеоизображения в компьютер 25

Мониторы электронно-лучевые жидкокристаллические (ЖК) • дешево стоят • малое время отклика • лучшая цветопередача • вредное электромагнитное излучение • вес до 25 кг • потребляют до 110 Вт • практически нет излучения • малые размеры и вес • потребляют мало электроэнергии (40 Вт) • стоят дороже • смазывание изображения • искажают цвета 26

ПЕЧАТАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА ПРИНТЕРЫ ФАКСЫ КОПИРЫ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА ПЛОТТЕРЫ ДРУГОЕ 27

ПРИНТЕРЫ 28

Плоттер (графопостроитель) – устройство, которое чертит графики, рисунки и диаграммы под управлением компьютера. Изображение получается с помощью пера. Используется для получения сложных конструкторских чертежей, архитектурных планов, географических и метеорологических карт, деловых схем. 29

Акустические колонки и наушники Для того чтобы компьютер мог работать с музыкой, звуком и речью, ему нужна специальная звуковая плата, которую называют ЗВУКОВОЙ КАРТОЙ. Динамики, колонки, наушники обеспечивают вывод и воспроизведение звуковой информации 30

Модемы аналоговые сигналы цифровые коды 101001101 модем Модем – устройство для связи двух компьютеров с помощью телефонной линии. Модем (модулятор/демодулятор) – устройство для преобразования аналогового сигнала в цифровой код и наоборот. Скорость обмена (биты в секунду): прием до 56 Кбит/c передача до 33 Кбит/c 31

Модемы Внешние Внутренние аппаратные (процессор, память) программные (обработку информации выполняет драйвер) • качество связи • надежность • индикаторы линия • дорого стоят 32

ADSL-модемы ADSL = Asymmetric Digital Subscriber. Line, асимметричная цифровая абонентская линия высокочастотный сигнал ADSL-модем сплиттер голос низкочастотный сигнал • нужна только телефонная линия • не надо «дозваниваться» , все время «на линии» • телефон свободен • высокая скорость (прием 8 Мбит/с, передача 1 Мбит/с) • специальное оборудование: ADSL-модем на станции 33 • не для всех АТС

Сетевое оборудование сетевая карта 10/1000 Мбит/сек коммутатор (хаб, свич) маршрутизатор (роутер) кабель «витая пара» точка доступа беспроводной сети (Wi. Fi) патч-корд вилка RJ-45 34

2. Программное обеспечение компьютера Software - Программное обеспечение (совокупность необходимых программ для обработки различных данных) Программа – последовательность команд, которую выполняет компьютер в процессе обработки данных. Данные – это информация, представленная в форме, пригодной для её передачи и обработки с помощью компьютера (Данные – это информация, обрабатываемая в компьютере программным путем). Данные хранятся и обрабатываются на машинном языке - в виде последовательностей 0 и 1. 35

Виды программного обеспечения компьютера • Системное ПО • Системы программирования • Прикладное ПО 36

Системное ПО Системные программы необходимы для обеспечения нормальной работы компьютера, его обслуживания и настройки. Системные программы Операционная система (ядро системного ПО) сервисные программы (утилиты) 37

Операционная система (ОС) - это набор программ, обеспечивающих совместное функционирование всех устройств компьютера и предоставляющий доступ к его ресурсам - это системное программное обеспечение, т. е. программы, управляющие ОП, процессором, внешними устройствами и файлами и прикладными программами, и ведущие диалог с пользователем 38

Состав ОС: Программный модуль, управляющий файловой системой - Процесс работы компьютера в сводится к обмену файлами между устройствами Командный процессор – специальная программа, которая запрашивает у пользователя команды и выполняет их. Пользователь может дать команду запуска программы, выполнения какой-либо операции над файлами (копирование, удаление, переименование), вывода документа на печать и так далее. Операционная система должна эту команду выполнить Драйверы –программы, которые управляют работой устройств. Каждому устройству соответствует свой драйвер. Технология «Plug and Play» (подключи и играй) позволяет автоматизировать подключение новых устройств. В процессе установки Windows определяет тип и конкретную модель установленного устройства и подключает необходимый для его функционирования драйвер. При включении компьютера производится загрузка драйверов в оперативную память. Пользователь имеет возможность вручную установить или переустановить драйверы. Программные модули графического интерфейса – программы, позволяющие пользователю вводить команды с помощью мыши Утилиты - сервисные программы для обслуживания дисков (проверять, сжимать, дефрагментировать и тд), выполнения операций с файлами (архивировать, копировать и тд), и работы в компьютерных сетях Справочная система – получение информации о функционировании ОС в целом и о работе её отдельных модулей 39

Общение с пользователем через командную строку: с помощью удобной оболочки - графического пользовательского интерфейса: 40

Системы программирования Система программирования – инструмент для работы программиста. Всякая система программирования ориентирована на определенный язык программирования: Паскаль, Бейсик, Фортран, СИ, Ассемблер и др. Каждому языку соответствует своя система программирования. Например: Turbo Pascal, Qbasic, Visual Basic, Delphi, и другие. 41

Прикладное ПО – это программы, с помощью которых пользователь непосредственно решает свои информационные задачи. К ним относятся: • Офисные программы • Финансовые и бухгалтерские программы • Мультимедийные программы • Развлекательные и образовательные Прикладные программы Бывают общего назначения и • Коммуникационные программы профессионально-ориентированными 42