Тема. 2. Техническое и программное обеспечение компьютерных информационных технологий Лекция 2 1
1. ЭВМ. Принципы организации и функционирования ЭВМ Джона фон Неймана. Обобщенная структура ЭВМ. Классификация ЭВМ (сам. изучение). 2. ПК, их классификация (сам. изучение). Типовой комплект ПК. Назначение и характеристика основных компонентов ПК: микропроцессор, оперативная память, внешние запоминающие устройства, монитор, клавиатура, манипуляторы (сам. изучение). Устройства вывода информации (принтеры, плоттеры, графопостроители), устройства ввода информации и распознавания образов (сканеры, голосовой ввод) (сам. изучение). 3. Программное обеспечение (ПО), его классификация. Системное ПО, его состав и назначение. Операционные системы (ОС). Назначение и классификация. Семейства 2 ОС, их характеристика (сам. изучение).
4. ОС Windows, общая характеристика. Файловая система Windows. Основные объекты Windows (файл, папка, документ, ярлык, приложение). Графический интерфейс Windows (сам. изучение). Стандартные папки Windows (сам. изучение). Поиск информации в Windows (сам. изучение). Поиск файлов, папок, компьютеров, принтеров и др. (сам. изучение). 5. Антивирусные программы, их классификация и функциональные возможности (сам. изучение). Компьютерные вирусы, их классификация (сам. изучение). 6. Программа-архиватор Win. Rar, ее функциональные возможности (сам. изучение). 7. Прикладное программное обеспечение, его назначение, классификация. Офисные пакеты Microsoft Office и Open 3 Office, компоненты и их характеристика.
1. ЭВМ. Принципы организации и функционирования ЭВМ Джона фон Неймана. Обобщенная структура ЭВМ. Классификация ЭВМ (сам. изучение). ЭВМ — комплекс технических средств, предназначенных для автоматической обработки информации в процессе решения вычислительных и информационных задач. 4
Принципы организации и функционирования ЭВМ Джона фон Неймана 1945 г. - "Предварительный доклад о машине EDVAC". 1. Принцип программного управления - программа состоит из набора команд, которые выполняются процессором автоматически друг за другом в определенной последовательности. 2. Принцип однородности памяти - программы и иные хранятся в одной и той же памяти; над командами можно выполнять те же действия, что и над данными. 3. Принцип адресности - основная память 5 структурно состоит из пронумерованных ячеек.
Обобщенная структура ЭВМ 6
Магистрально-модульный принцип (принцип открытой архитектуры) построения современных компьютеров заключается в том, что • все устройства взаимодействуют между собой единым способом через посредство специальной информационной магистрали (шины) • каждое устройство конструктивно оформляется в виде отдельного блока (модуля), который легко подключается к общей схеме через один или несколько разъемов. Модульный принцип позволяет комплектовать нужную конфигурацию компьютера и производить 7 при необходимости модернизацию компьютера.
Классификация ЭВМ (сам. изучение) По принципу действия ЭВМ делятся на три больших класса: аналоговые (АВМ), цифровые (ЦВМ) и гибридные (ГВМ). ЭВМ АВМ ГВМ ЦВМ 8
Классификация ЭВМ по назначению По назначению ЭВМ можно разделить на три группы: универсальные (общего назначения), проблемно-ориентированные и специализированные. ЭВМ Универсальные Проблемноориентированные Специализированные 9
Классификация ЭВМ по размерам и функциональным возможностям ЭВМ Супер. ЭВМ Большие ЭВМ Средние ЭВМ Мини- ЭВМ Микро ЭВМ 10
Классификация Микро -ЭВМ Универсальные Многопользов ательские Персональные Специализированные Серверы Рабочие станции Сетевые 11
2. ПК, их классификация (сам. изучение) Типовой комплект ПК. Назначение и характеристика основных компонентов ПК: микропроцессор, оперативная память, внешние запоминающие устройства, монитор, клавиатура, манипуляторы (сам. изучение). Устройства вывода информации (принтеры, плоттеры, графопостроители), устройства ввода информации и распознавания образов (сканеры, голосовой ввод) (сам. изучение). ПК — настольная микро. ЭВМ, имеющая эксплуатационные характеристики бытового прибора и универсальные функциональные возможности. ПК разделяют на: стационарные ( десктопы (обычные настольные ПК), неттопы и моноблоки), портативные (КПК (карманные компьютеры), 12 планшеты, нетбуки, ноутбуки).
Типовой комплект ПК: • системный блок; • монитор; • клавиатура; • мышь. 13
Структурная схема персонального компьютера: 14
Расположение основных устройств, входящих в состав 1. Монитор ПК 2. Материнская плата 3. Процессор 4. слоты 5. Оперативная память 6. Платы расширения (видео, звуковая…) 7. Блок питания 8. Привод для дисков (CD/ DVD) 9. Винчестер 10. Клавиатура 15 11. Мышь
Назначение и характеристика основных компонентов ПК: микропроцессор, оперативная память, внешние запоминающие устройства, монитор, клавиатура, манипуляторы (сам. изучение). Материнская плата – основная плата компьютера. Обеспечивает связь между всеми устройствами ПК, посредством передачи сигнала от одного устройства к другому. На поверхности материнской платы имеется большое количество разъемов предназначенных для установки других устройств: sockets – гнезда для процессоров; slots – разъемы под оперативную память и платы расширения; контроллеры портов ввода/ вывода. 16
Материнская плата Слот для видеокарты Слот для звуковой карты Слот для ОЗУ(ROM) Слот для процессора Слот для блока питания Слот для дисковода Слот для винчестера Слот для дисковода для компакт-дисков CD 17
Процессор - основная микросхема, выполняющая обработку информации. Основные внутренние схемы процессора – АЛУ, внутренняя память (регистры), кэш-память (сверхоперативная память) и схемы управления всеми операциями и внешними шинами. Основные характеристики: тактовая частота (кол-во тактов в единицу времени, чем выше тактовая частота, тем больше команд может выполнить процессор за 1 времени) и разрядность (сколько бит данных процессор может обработать за 1 такт, бывают 16, 32, 64, 128 разрядные процессоры). Микропроцессорный комплект (чипсет) — это набор микросхем, необходимых для взаимодействия процессора со всеми остальными электронными устройствами. 18
Системная шина основная интерфейсная система компьютера, обеспечивающая связь всех его устройств между собой. Основных шин три: адресная, шина данных, шина команд. Системная шина обеспечивает три направления передачи информации: • между микропроцессором и основной памятью; • между микропроцессором и портами вводавывода внешних устройств; • между основной памятью и портами вводавывода внешних устройств в режиме прямого доступа 19 к памяти.
Память компьютера Расположена на материнской плате Память Внутренняя Оперативная (ОЗУ) Внешняя Постоянная (ПЗУ) CD-ROM DVD-ROM Дисковод 3, 5’’ (НГМД) Винчестер (НЖМД) Флеш-память 20
Оперативная память — набор микросхем, предназначенных для временного хранения данных, когда компьютер включен. По физическому принципу действия: динамическую память (DRAM) - миниатюрные конденсаторы и статическую память (SRAM) - триггерные микросхемы. Конструктивно оперативная память может выполняться в виде модулей: SIMM; DIMM, RIMM, SO-DIMM и SO-RIMM ПЗУ — микросхема, предназначенная длительного хранения данных, в том числе и когда ПК выключен. Энергонезависимая память CMOS - хранятся данные о гибких и жестких дисках, о процессоре, о некоторых 21 других устройствах материнской платы.
Жесткий диск (винчестер) — основное устройство для долговременного хранения больших объемов данных и программ, объединяющее в одном корпусе сам носитель информации и устройство записи/чтения. НГМД (дисковод) 1. 2. 3. 4. 5. Защитный корпус Фланец привода диска Защитная шторка Отверстие запрета записи Отверстие - признак дискеты высокой плотности 22
Дисковод компакт-дисков CD-ROM CD-R–диск для однократной записи CD-RW – диск для перезаписи Дисковод DVD-ROM DVD – цифровой многофункциональный диск Впервые Flash-память была разработана Flashпамять компанией Toshiba в 1984 году. В 1988 году Intel разработала собственный вариант флэшпамяти. Видеокарта (видеоадаптер) - позволяет выводить на экран двух- и трёхмерную графику и видео. Звуковая карта - выполняет операции, связанные с обработкой звука, речи, музыки. 23
Устройства ввода Манипуляторы: мышь, трекбол, джойстик – устройства управления курсором. Манипулятор мышь • Левая кнопка: Click = выделение объекта; Double Click = активизация объекта • Правая кнопка – вызов контекстного меню • Колесо прокрутки (scrolling) Дигитайзер (графический планшет) 24
Клавиатура 1. Алфавитно-цифровая 2. Специальных клавиш <Alt> <Ctrl> <Shift> <Cups Lock> <Enter> <Delete> <←> <Insert> <Print Screen> 3. Управления курсором 4. Переключаемая (цифровая/ управления курсором) <Num Lock> 5. Функциональная <F 1> – <F 12> 6. Индикаторов 25
Сканер -устройство для ввода цветного и черно-белого изображения с бумаги, пленки и т. п. бумага или пленка планшетный фото/ рисунок текст СКАНЕР растровый рисунок программа распознавания (Fine Reader) цифровая (двоичная) среда ПК двоичный текст Сканеры: планшетные, ручные, есть также проекционные и роликовые сканеры. В последних 26 перемещается не сканирующая головка, а сам сканер.
Цифровая фотокамера В основном устройство цифровой камеры повторяет конструкцию аналоговой. Главное различие в светочувствительном элементе, на котором формируется изображение: в аналоговых фотоаппаратах это пленка, в цифровых – матрица. Свет через объектив попадает на матрицу, где формируется картинка, которая затем записывается в память. 27
Устройства вывода Мониторы ЭЛТ – электроннолучевая трубка ЖК – жидкокристаллические LCD Плазменные панели (PDP) 28
Матричные принтеры Последовательные, ударные. Струйные принтеры Лазерные принтеры Последовательные, безударные Плоттеры (графопостроители) Страничные, безударные Применяются для вывода длинных непрерывных графиков, диаграмм и 29 больших чертежей.
3. Программное обеспечение (ПО), его классификация. Системное ПО, его состав и назначение. Операционные системы (ОС). Назначение и классификация. Семейства ОС, их характеристика (сам. изучение). Программное обеспечение (ПО) - это совокупность всех программ и соответствующей документации, обеспечивающая использование ЭВМ в интересах каждого ее пользователя. 30
Системное ПО, его состав и назначение Системное ПО — это комплекс программ, которые обеспечивают эффективное управление компонентами вычислительной системы, такими как процессор, оперативная память, каналы вводавывода, сетевое и коммуникационное оборудование и т. п. Системное ПО подразделяется на базовое и сервисное. Системные программы предназначены для управления работой вычислительной системы, выполняют различные вспомогательные функции (копирования, выдачи справок, форматирования. . . ). 31
Базовое ПО включает в себя: операционные системы; оболочки; сетевые операционные системы. Сервисное ПО включает в себя программы (утилиты): диагностики; антивирусные; обслуживания носителей; архивирования; обслуживания сети. 32
Прикладное ПО – это комплекс программ для решения задач определённого класса конкретной предметной области. Прикладные программы называют приложениями. Они включает в себя: текстовые процессоры; табличные процессоры; базы данных; интегрированные пакеты; графические процессоры; экспертные системы; обучающие программы; программы математических расчетов, моделирования и анализа; игры; 33 коммуникационные программы.
Системы программирования (инструментальные системы) – это совокупность программ для разработки, отладки и внедрения новых программных продуктов. Системы программирования обычно содержат: трансляторы; среду разработки программ; библиотеки справочных программ (функций, процедур); отладчики; редакторы связей и др. 34
Операционные системы (ОС) Операционная система (ОС) - комплекс системных и управляющих программ, предназначенных для наиболее эффективного использования всех ресурсов ПК. ОС - организует выполнение программ и взаимодействие пользователя с компьютером. Функции ОС: • контроль работоспособности оборудования ПК; • выполнение процедуры начальной загрузки; • управление работой устройств ПК; • управление файловой системой; • взаимодействие пользователя с ПК; • загрузка и выполнение прикладных программ; 35 • распределение ресурсов ПК.
Классификация ОС и их характеристики По типу доступа пользователя к ЭВМ: C пакетной обработкой (ОС ЕС ); C разделением времени (Unix, Linux, Windows ); Реального времени (RT 11). По количеству одновременно работающих пользователей: Однопользовательские (MS DOS, Windows 3. x, ранние версии OS/2); Многопользовательские (Windows; Unix) По числу одновременно выполняемых задач Однозадачные (MS-DOS); Многозадачные (OS/2, Unix, Windows). 36
По количеству поддерживаемых процессоров: Однопроцессорные (СР/М, MS-DOS); Многопроцессорные (OS/2, Net. Ware) По разрядности кода ОС: 8 -разрядные (СР/М); 16 -разрядные (MS-DOS); 32 -разрядные (Windows NT, Unix); 64 -разрядные (Windows Vista, Windows 7) По типу интерфейса: командные (MS-DOS) графические (Windows, …) По типу использования ресурсов Сетевые; 37 Локальные.
Семейства ОС, их характеристика (сам. изучение) СР/М – 8 -разрядная, однопользовательская, однопроцессорная ОС. Предоставляет пользователю самый необходимый набор средств для управления ресурсами ПЭВМ, доступа к файловым системам и организации диалога. MS-DOS – 16 -разрядная, однопользовательская, однопроцессорная ОС, позволяющая работать только в реальном режиме. OS/2 – 32 -разрядная, многопользовательская, многозадачная ОС. Работает в защищенном режиме, имеет встроенные сетевые возможности. UNIX – 32 -разрядная, многопользовательская, многозадачная, располагающая встроенными сетевыми возможностями. Имеет развитую файловую систему, 38 мощный командный язык.
4. ОС Windows, общая характеристика. Файловая система Windows. Основные объекты Windows (файл, папка, документ, ярлык, приложение). Графический интерфейс Windows (сам. изучение). Стандартные папки Windows (сам. изучение). Поиск информации в Windows (сам. изучение). Поиск файлов, папок, компьютеров, принтеров и др. (сам. изучение). ОС Windows - базовая операционная система для настольных и мобильных компьютеров. В основу ОС Windows положены следующие принципы: совместимость, надежность и отказоустойчивость, многопользовательность и защита данных, расширяемость 39 и масштабируемость, производительность.
Основные особенности ОС Windows: • предоставляет пользователю удобный и понятный интерфейс; • работает на компьютерах большинства доступных конфигураций; • имеет встроенные средства для работы со звуком, видео- и компакт-дисками; • включает встроенные средства диагностики, оптимизации и исправления ошибок; • максимально упрощает установку и настройку периферийных устройств; • обеспечивает работу в режиме удаленного доступа и синхронизации файлов настольного и 40 портативного компьютеров.
Файловая система Windows – порядок, определяющий способ организации, хранения и именования данных на носителях информации IТоборудования. В Windows 7 используется файловая система NTFS (New Technology File System — файловая система новой технологии), которая, на сегодняшний день, является одной из самых распространенных в мире. Преимущества: способность автоматически восстанавливаться после некоторых ошибок диска (FAT 32 не обладает такой способностью), улучшенная поддержка больших жестких дисков, 41 более высокая степень безопасности.
В Windows 8 используется файловая система Resilient File System (Re. FS), что можно перевести как «Отказоустойчивая файловая система» . Особенности: • Использует основные принципы NTFS; • Улучшенная надёжность хранения информации на диске; • Поддержка стратегии Copy-onwrite (копирование при записи, выделение при записи) для метаданных… 42
Основные объекты Windows (файл, папка, документ, ярлык, приложение) Вся информация (программы, документы, таблицы, рисунки и пр. ) хранится в файлах. Файл – поименованная совокупность данных на внешнем носителе. В ОС Windows они также называются документами. Имя файла состоит из собственно имени и расширения. Имя может содержать до 255 символов и включать цифры, пробел и некоторые специальные символы (! @ # $ % ^ & ( ) { } _ - ). В имени и расширении файла нельзя использовать следующие символы: 43 * ? / | : < > ".
Расширение уточняет вид находящейся в файле. Например: doc txt frm wri - текст bmp pcx tif pif wpg jpg - графика pst pab – электронная почта dbf db – базы данных xls – электронная таблица lib obj dll - библиотеки hlp – файлы помощи arj zip rar – архивные файлы. информации, 44
Другим важным объектом файловой системы Windows является папка. Папка Windows играет ту же роль, что и обычная папка для хранения документов в делопроизводстве: она позволяет упорядочить хранение документов. Папка (каталог) – поименованное место на диске для хранения файлов. Папки бывают: • Системные. Создаются и обслуживаются самой Windows. Их нельзя удалить или переместить в другое окно. Они снабжаются значком с рисунком. • Рабочие. Создаются пользователем. К ним можно применять все допустимые в Windows 45 операции. Они снабжаются стандартным значком.
Ярлык представляет собой пиктограмму со стрелкой в нижнем левом углу. Ярлык – это путь к объекту, который хранится где-то в другом месте. Создание ярлыка – это создание файла, содержащего информацию об объекте, на который он указывает. Стандартное расширение файла ярлыка -. lnk. У любого объекта может быть сколь угодно много ярлыков, расположенных там, где удобно пользователю. Ярлык используется вместо значка, если надо иметь копию значка, а копировать объект нецелесообразно. Удаление ярлыка не приводит к 46 удалению объекта, на который он указывал.
Графический интерфейс Windows (сам. изучение) Графический интерфейс позволяет осуществлять взаимодействие человека с компьютером в форме диалога с использованием окон, меню и элементов управления (диалоговых панелей, кнопок и так далее). Рабочий стол. Основную часть экрана занимает Рабочий стол, на котором располагаются значки и ярлыки. Панель задач. В нижней части экрана располагается Панель задач, на которой находятся кнопка Пуск, кнопки выполняемых задач и открытых папок, индикаторы и часы. 47
Окна Окно – прямоугольная область экрана, предназначенная для отображения на экране объектов, элементов управления и информации. В ОС Windows можно выделить четыре вида окон: Окна папок – используются для поиска, выбора и загрузки приложений и документов; Окна приложений – используют для работы с документами; Диалоговые окна – применяют для настройки ОС и приложений; Окна справочной системы – используют 48 для получения дополнительной информации.
Работа с окнами Различают три варианта отображения окна на экране: окно стандартного размера - занимает часть площади экрана. окно, развернутое на весь экран, свернутое окно - изображается в виде кнопки на панели задач. 49
5. Антивирусные программы, их классификация и функциональные возможности (сам. изучение). Компьютерные вирусы, их классификация (сам. изучение). Для обнаружения, удаления и защиты от компьютерных вирусов существуют специальные программы, которые называются антивирусными. Различают следующие виды антивирусных программ: — программы-детекторы; — программы-доктора, или фаги; — программы-ревизоры; — программы-фильтры; 50 — программы-вакцины, или иммунизаторы.
6. Программа-архиватор Win. Rar, ее функциональные возможности (сам. изучение) Архивация (сжатие) файла либо нескольких файлов производится с целью уменьшения места, занимаемого ими на диске. Функциональные возможности Win. RAR: • полная поддержка архивов RAR и ZIP; • просмотр содержимого файлов, в том числе заархивированных; • интерфейс командной строки; • поддержка непрерывных (Solid), многотомных и самораспаковывающихся (SFX) архивов; • восстановление физически поврежденных архивов; 51 • запуск программ непосредственно из архива.
7. Прикладное программное обеспечение, его назначение, классификация. Офисные пакеты Microsoft Office и Open Office, компоненты и их характеристика. Прикладное программное обеспечение (ППО) – содержит пакеты прикладных программ пользователей, обеспечивающие специфическое применение ЭВМ и вычислительной системы. Предназначено обеспечить применение вычислительной техники в различных сферах деятельности человека. 52
Классификация: программные средства общего назначения: • Текстовые редакторы • Текстовые процессоры • Системы компьютерной вёрстки • Графические редакторы • СУБД • Электронные таблицы • Веб-браузер программные средства развлекательного назначения • Медиаплееры • Компьютерные игры 53
программные средства специального назначения • Экспертные системы • Трансляторы • Мультимедиа приложения • Гипертекстовые системы (Электронные словари, энциклопедии, справочные системы) профессиональные программные средства • ERP-системы — системы планирования ресурсов предприятия • MRM-системы — системы управления маркетинговыми ресурсами • SRM — системы управления взаимоотношениями с поставщиками 54 • BI — Аналитические Системы….
Офисные пакеты Microsoft Office и Open Office, компоненты и их характеристика. Microsoft Office – это пакет офисных программ, специально разработанных корпорацией Microsoft под операционную систему Microsoft Windows. Компоненты: Текстовый процессор — средство для создания сложных документов, содержащих текст, таблицы, графику и т. д. ; Табличный процессор — средство для массовых табличных вычислений; Создатель презентаций — позволяет создавать электронные презентации; Система управления базами данных — позволяет управлять базами данных; Графическая программа — позволяет редактировать графические форматы файлов; Редактор формул — позволяет создавать и редактировать 55 математические формулы.
Open Office — свободный пакет офисных приложений. Конкурирует с Microsoft Office, как на уровне форматов, так и на уровне интерфейса пользователя. Компоненты: Текстовый редактор и редактор web-страниц - Writer; Редактор электронных таблиц - Calc; Средство создания и демонстрации презентаций - - Impress; Векторный редактор - Draw; Система управления базами данных - Base; Редактор для создания и редактирования формул 56 - Math.
57
Скачать презентацию Тема 2 Техническое и программное обеспечение компьютерных информационных
лекция2_ИТвУД_2014.ppt