Основные информационные процессы n
Основные информационные процессы n Хранение n Передача (прием и передача) n Обработка
1 Принцип фон Неймана (архитектура ЭВМ) Устройства Процессор Память Ввода-вывода М А Г И С Т Р А Л Ь (общая шина) Магистрально-модульный принцип устройства ЭВМ
Основные устройства компьютера Функция Человек Компьютер Хранение Устройства Память информации памяти Обработка Мышление Процессор информации Прием Органы Устройства информации чувств ввода Речь, Передача Устройства двигательная информации вывода система
2 Принцип программного управления n Любой компьютер может работать под управлением программы (без участия человека)
3 Принцип адресации ячеек памяти n Каждая ячейка памяти имеет свой номер (адрес)
Компью тер (англ. computer — «вычислитель» ), ЭВМ (электронная вычислительная машина) — машина для проведения вычислений, а также приёма, переработки, хранения и выдачи информации по заранее определённому алгоритму (компьютерной программе). На заре эры компьютеров считалось, что основная функция компьютера — вычисление. Однако в настоящее время полагают, что основная их функция — управление.
1. Монитор 2. Материнская плата 3. Процессор 4. IDE-слот 5. Оперативная память 6. Платы расширения (видео, звуковая…) 7. Блок питания 8. Привод для дисков (CD/ DVD) 9. Винчестер 10. Клавиатура 11. Мышь
Основные блоки ПК ü системный блок ü монитор ü устройства ввода-вывода
Устройства в составе системного блока Ø материнская плата Ø центральный процессор Ø оперативная память Ø жёсткий диск Ø графическая плата Ø звуковая плата Ø сетевая плата Ø дисковод Ø CD-привод Ø DVD-привод Ø TV-тюнер
Периферийные (внешние) устройства Ø Принтер Ø Сканер Ø графопостроитель (плоттер) Ø модем Ø микрофон Ø акустика Ø ИБП – источник бесперебойного питания Ø клавиатура Ø мышь Ø графический планшет Ø тачпад | Ø Вебкамера Ø фотокамера
Процессор АЛУ (арифметико-логическое устройство) УУ (устройство управления) В современных компьютерах УУ и АЛУ объединены в один блок – процессор - важнейший компонент любого персонального компьютера, его «мозг» . Управляет работой компьютера и выполняет большую часть обработки информации. Микропроцессор представляет собой сверхбольшую интегральную схему, степень интеграции которой определяется размером кристалла и количеством реализованных в нем транзисторов. Иногда интегральные микросхемы называют чипами (англ. chip). Характеристики процессора (зависит скорость работы компьютера): • Тактовая частота (максимальная частота тактового генератора процессора (МГц)) • Разрядность (характеризуется объемом информации, которую процессор обрабатывает за один такт работы) • Быстродействие (кол-во арифметических операций, выполняемых за единицу времени (операций/сек))
Память ЭВМ Внутренняя Внешняя память Носители ОЗУ ПЗУ Магнитные, оптические и др. ОЗУ – оперативное запоминающее устройство RAM – Random Access Memory – память с прямым доступом Хранит задачу, выполняемую в данный момент ПЗУ – постоянное запоминающее устройство (ROM - Read Only Memory - память только для чтения) Хранит информацию, которая не изменяется (например, о первоначальной загрузке ЭВМ)
Оперативная память (RAM) Предназначена для хранения оперативной информации, необходимой компьютеру в процессе выполнения конкретной задачи. Подключается к процессору. Характеристики ОЗУ: n Емкость памяти (max кол-во информации, которое может в ней храниться); n Быстродействие (время считывания или записи информации в ячейку памяти); Модули памяти Особенности ОЗУ: 1. Относительно «небольшая» по объему; 2. Быстродействующая память; 3. Энергозависимая память (содержимое исчезает при выключении компьютера).
Постоянная память (RОM) Содержит такую информацию, которая не должна меняться в ходе выполнения микропроцессором различных программ (начальная загрузка и тестирование компьютера). Название ROM (Read Only Memory) указывает на то, что обеспечиваются только режимы считывания и хранения информации. Особенности: 1. Быстродействующая память только для чтения; 2. Энергонезависима (сохраняет информацию при отключении питания компьютера).
Внешняя память магнитные носители информации Гибкий магнитный диск (дискета) Жесткий магнитный диск (винчестер)
Почему “винчестер”? n В 1973 году фирмой IBM по новой технологии был разработан жесткий диск, который мог хранить до 16 Кбайт информации. n Поскольку этот диск имел 30 цилиндров (дорожек), каждая из которых была разбита на 30 секторов, то ему присвоили название — 30/30. n По аналогии с автоматическими винтовками, имеющими калибр 30/30, такие жесткие диски стали называться «винчестерами» .
Внешняя память оптические носители информации Дисковод CD-ROM Скорость воспроизведения Audio CD - 150 Kb/c CDx 2 - 300 Kb/c CDx 52 - 7800 Kb/c 650 Mb CD-R (Record) –диск для однократной записи (золотой) – высокая надежность CD-RW (Read-Write)– диск для перезаписи (до 1000 раз) могут считываться только на новых (как правило, не хуже 16 -скоростных) устройствах CD-ROM.
Дисковод DVD-ROM DVD (Digital Versatile Disk) цифровой многофункциональный диск (видео фильмы, игры, энциклопедии…) Стандарты 4, 7 Gb =133 мин. видео • DVD-5 – 1 сторона, 1 слой; . 4, 7 Gb в формате MPEG-4 со • DVD-9 – 1 сторона, 2 слоя; 8, 5 Gb звуком Dolby Digital на • DVD-10 – 2 стороны, 1 слой; 9, 4 Gb 8 языках и субтитрами на • DVD-18 - 2 стороны, 2 слоя; 17, 0 Gb 32 языках.
Параметр CD-ROM DVD-ROM диаметр 120 мм толщина 1, 2 мм (по 0, 6 мм на слой) шаг дорожки 1, 6 мкм 0, 74 мкм длина волны 780 нм 640 нм инфракрасный вместимость 0, 65 Gb 4, 7 Gb кол-во слоев 1 1, 2, 4
Flash-память Flash - короткий кадр, вспышка, мелькание n Флэш-память - особый вид энергонезависимой перезаписываемой полупроводниковой памяти. (при отключении питания данные из флэш-памяти не пропадают). n Впервые Flash-память была разработана компанией Toshiba в 1984 году. В 1988 году Intel разработала собственный вариант флэш-памяти. n Преимущества flash-памяти: n Способна выдерживать механические нагрузки в 5 -10 раз превышающие предельно допустимые для обычных жёстких дисков. n Потребляет примерно в 10 -20 раз меньше энергии во время работы, чем жёсткие диск и носители CD-ROM. n Компактнее большинства других механических носителей. n Информация, записанная на флэш-память, может храниться от 20 до 100 лет.
Устройства ввода информации
Клавиатура-устройство для введения символьной информации и управления работой компьютера. Области клавиатуры: 1. Алфавитно-цифровая 2. Специальных клавиш
Клавиатура Принцип действия: совокупность механических датчиков, воспринимающих давление на клавиши и замыкающих определенную электрическую цепь. Внутри корпуса любой клавиатуры, помимо датчиков клавиш, расположены электронные схемы дешифрации и микроконтроллер клавиатуры. Механическое нажатие клавиши преобразуется в так называемый скэн-код, который передается в контроллер клавиатуры на материнской плате. Основные тенденции развития клавиатур: I Повышение эргономических качеств; I Оснащение динамиками; I Оснащение манипуляторами (типа трекбол); I Оснащение считывающим устройством штрихового кода; I Для слепых; I Инфракрасные (беспроводные) и т. п.
Предназначение некоторых специальных клавиш: 1. Esc - отмена, отказ. 2. Tab - табулирование. 3. Del - удаление символа справа от курсора. 4. ← - "забой", удаление символа слева от курсора. 5. Ins - клавиша переключения режима вставки / замены символов. 6. Home - перевод курсора в начало строки. 7. End - перевод курсора в конец строки. 8. Pg. Up - переход на страницу вверх. 9. Pg. Dn - переход на страницу вниз. 10. Enter - клавиша ввода. 11. Break -прерывание. 12. Shift – смена верхнего / нижнего регистра при удержании. 13. Саps Lock - смена верхнего / нижнего регистра. 14. Print Screen – копирование текущего состояния экрана монитора в буфер обмена.
Координатные устройства ввода информации (манипуляторы) Назначение: ввод графической информации и работа с графическим интерфейсом программ.
Сканер - устройство для оптического ввода в компьютер и преобразования в цифровую форму информации (фотографии, рисунки, чертежи, графики, текст) Виды сканеров: (По способу перемещения считывающей головки и носителя изображения друг относительно друга) • Ручные; • Рулонные; • Планшетные; • Проекционные.
Устройство планшетного сканера. Сканируемый объект кладётся на стекло планшета сканируемой поверхностью вниз. Под стеклом располагается подвижная лампа, движение которой регулируется шаговым двигателем. Свет, отражённый от объекта, через систему зеркал попадает на чувствительную матрицу (CCD — Couple-Charged Device), далее на АЦП и передаётся в компьютер. За каждый шаг двигателя сканируется полоска объекта, потом все полоски объединяются программным обеспечением в общее изображение.
Дигитайзер (digitizer/graphic tablet/графический планшет) Это устройство на десять лет старше мыши, однако из- за своей дороговизны оно до сих пор не заменило ее.
Цифровая камера Принцип работы цифровой камеры аналогичен принципу работы фотоаппарата: оптическая система проецирует уменьшенное изображение на матрицу из светочувствительных элементов ПЗС (CCD) или КМОП (CMOS). Далее оцифрованное изображение сжимается в формат JPEG, Flash. Pix или аналогичный им и затем записывается в память камеры, емкостью которой и определяется количество снимков. Для передачи в ПК записанного в памяти камеры изображения могут использоваться различные носители и интерфейсы.
Устройства вывода информации
Монитор (дисплей) - устройство визуального отображения текстовой и графической информации. Типы мониторов: - на базе ЭЛТ; - ЖК. Характеристики мониторов: - разрешение (количество воспроизводимых точек в выводимом изображении по горизонтали и вертикали); - частота (частота смены кадров при сканировании графической сетки экрана электронным лучом (Гц)); - размер экрана (диагональ) (дюйм).
Мониторы ЭЛТ (CRT) ЭЛТ - электронно-лучевая трубка CRT - Cathode Ray Tube • Свечение люминофора экрана под воздействием электронного луча, формируемого электронной пушкой. • Люминофор - вещество, которое испускает свет при бомбардировке заряженными частицами. • Люминофорный слой состоит из маленьких элементов , которые воспроизводят основные цвета RGB (триады). • Свечение образуется под воздействием ускоренных электронов от трех электронных пушек (каждая для своего элемента триады).
Мониторы ЭЛТ (CRT) Основные характеристики • Видимый размер монитора по диагонали – 15’’, 17’’, 19’’, 21’’ • Разрешения, поддерживаемые монитором – VGA, SVGA, XGA, SXGA, UXGA • Шаг зерна – расстояние между точками на экране (0, 21 – 0, 28 мм) • Частота регенерации (смены кадров) – от 72 Hz. Стандарт VESA от 85 Hz
Мониторы ЖК (LCD) ЖК – жидко-кристаллические LCD – Liquid Crystal Display • Управление светом лампы подсветки, проходящим через слой жидких кристаллов за счёт изменения ими плоскости поляризации.
Мониторы ЖК (LCD) + Преимущества • При сравнимом размере диагонали видимой области 14’’ LCD 15’’ ЭЛТ • Бликов на экране в 3 и более раз меньше (меньше коэффициент отражения). • Не создает вредного для здоровья постоянного электростатического потенциала. • Напряжение каждого пикселя запоминается транзистором до следующего обновления, мерцание практически отсутствует и частоты регенерации 60 Гц достаточно. • Малый вес и габариты. • Потребляет в 3 -4 раза меньше электроэнергии.
Мониторы ЖК (LCD) Недостатки • Недостатки цветопередачи и невозможность калибровки (не подходит дизайнерам и художникам). • Только “родное” разрешение. • Недостаточные контрастность, быстродействие и с тойкость к механическим повреждениям. • Ограниченный угол обзора. • Наличие “битых” пикселей. • Более высокая цена.
Принтер - устройство создания « твердой копии » (вывода на бумагу) числовой, текстовой, графической информации. Виды принтеров: (По используемой технологии печати) • Матричные; • Струйные; • Лазерные.
УСТРОЙСТВО ЛАЗЕРНОГО ПРИНТЕРА.
Плоттер (графопостроитель) - устройство для вывода сложных и широкоформатных графических объектов. Виды плоттеров: • Перьевые; • Струйные;
Спецификация ПК
Чтение спецификации ПК Intel Pentium 4 - 3. 0 GHz / 512 Mb / 120 Gb / 128 Mb Ge. Force PCX 6600 / Combo: DVD 16 x + CD-RW 52 x 32 х52 х / FDD / LAN / AC 97 / kbd / M&P / 17" Samsung 710 V (LCD, 1280 x 1024) Тактовая частота процессора: 3, 0 GHz Объем оперативной памяти: 512 Mb Емкость винчестера: 120 Gb Объем оперативной памяти видео карты: 128 Mb Диагональный размер монитора: 17’’
Чтение спецификации ПК i. P-4 Celeron 1, 7 GHz / 128 Mb DDR / 20 Gb / I-845 G int 64 Mb / CD-ROM 52 -x / kbd/ M&P/ 3, 5’’/ 17’’ Samsung/ 100 TP Тактовая частота процессора: 1, 7 GHz Объем оперативной памяти: 128 Mb Емкость винчестера: 20 Gb Объем оперативной памяти видео карты: 64 Mb Диагональный размер монитора: 17’’
Intel Pentium 4 – 3, 0 GHz / 512 Mb / 120 Gb / 128 Mb Ge. Force PCX 6600 / CD- R/RW 52 x 32 х52 x / FDD / LAN / kbd / M&P / 17" Samsung 710 V (LCD, 1280 x 1024) Это следует читать так: n - процессор Intel Pentium 4 с тактовой частотой 3, 0 гигагерца; n - емкость оперативной памяти - 512 мегабайт; n - жесткий диск (винчестер) емкостью 120 гигабайт; n - графическая плата Ge. Force PCX 6600 со 128 мегабайтами видеопамяти; n - привод дисков CD, который записывает/перезаписывает/читает диски со скоростью до 52 x/32 x/52 x. n - дисковод для гибких дисков (FDD); n - сетевая плата (LAN); n - клавиатура (kbd - keyboard); n - манипулятор мышь и коврик для мыши (M&P – mouse and pad); n - жидкокристаллический 17 -ти дюймовый монитор Samsung 710 V с “родным” разрешением 1280 x 1024.
Выбирай с умом НЕТ Приобретение Ваши средства ограничены и вы ищете А систему для работы с офисными программами? нового ПК может оказаться НЕТ непростым делом. Вы хотите использовать свой ПК не только дома, Просто ответьте Б но и в офисе или в поездках на вопросы в схеме – и вы узнаете, НЕТ какая конфигурация Будете ли вы использовать В компьютера нужна сканер или цифровой фотоаппарат? именно вам. НЕТ Планируете ли вы смотреть на компьютере Г видеодиски DVD? НЕТ Предполагаете ли вы играть в современные Д 3 -D игры, смотреть видео MPEG-4? НЕТ Намерены ли вы оцифровывать Е и редактировать любительское видео? Собираетесь ли вы активно Ж использовать Интернет? Компактный Многоцелевой Мощный Ноутбук: настольный ПК: Pentium М 2 ГГц, Celeron 2, 4 ГГц, память 256 Pentium 4, 2, 8 ГГц, память 512 Pentium 4, 3, 2 ГГц, память 1024 МБ, память 512 МБ, встроенная графика, встроенная графика, встроенный жесткий диск 60 ГБ, встроенный звук, жесткий диск 200 ГБ, DVD+/- DVD-ROM/CD-RW, диск 40 -80 ГБ, DVD-ROM 120 ГБ, DVD-ROM/CD-RW RW (мультиформатный) экран 15”