ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.06.2021
Просмотров: 522
Скачиваний: 1
21
Тема 5 Технические средства реализации
информационных процессов
Лекция 5
Цель: характеристика основных устройств компьютера
План:
1.
Магистрально-модульный принцип построения компьютера
2.
Процессор. Характеристики процессора.
3.
Память компьютера, виды памяти.
4.
Форматирование дисков.
Список рекомендуемой литературы:
1
Информатика : Учебник / под ред . Н. В. Макаровой – М. :
Финансы и статистика, 2005. – 768 с.
2
Новожилов О. П. Основы компьютерной техники : учебник для вузов /
О. П. Новожилов. – М. : РадиоСофт, 2008 . 456 с.
3
Симонович С. В. Информатика. Базовый курс : учебник для вузов
/ С. В. Симонович. – СПб : Питер, 2006. 639 с.
1 Магистрально-модульный принцип построения компьютера
Персональный компьютер – это комплекс взаимосвязанных устройств,
каждое из которых выполняет определенную функцию. В основу
архитектуры
современных
персональных
компьютеров
положен
магистрально-модульный принцип. Модульный принцип позволяет по-
требителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и
производить при необходимости ее модернизацию. Модульная организация
компьютера опирается на магистральный (шинный) принцип обмена
информацией между модулями (См. Рис.5.1).
Р и с у н о к 0.1 -- Магистральный (шинный) принцип обмена
информацией между модулями
22
Для связи основных устройств компьютера между собой используется
специальная информационная магистраль, обычно называемая инженерами
шиной. Шина состоит из трех частей:
шина адреса, на которой устанавливается адрес требуемой ячейки
памяти или устройства, с которым будет происходить обмен
информацией;
шина данных, по которой собственно и будет передана
необходимая информация; и, наконец,
шина управления, регулирующей этот процесс (например, один
из сигналов на этой шине позволяет компьютеру различать
между собой адреса памяти и устройств ввода/вывода).
Интерфейс — это средство сопряжения двух устройств, в котором все
физические и логические параметры согласуются между собой.
2 Процессор. Характеристики процессора
Процессор определяет производительность, эффективность всей
вычислительной системы, он регулирует, управляет и контролирует рабочий
процесс.
В современных персональных компьютерах центральный процессор
конструктивно выполнен как микропроцессор на базе сверхбольшой
интегральной схемы (СБИС). Это полупроводниковый кристалл или
комплект кристаллов, на которых реализуются компоненты процессора.
Логически центральный процессор представляет собой совокупность
арифметико-логического устройства (АЛУ) и центрального устройства
управления (УУ).
Характеристики процессора:
1. Тактовая частота – определяет его быстродействие. Тактовая частота
– число вырабатываемых за 1 сек импульсов, синхронизирующих работу
узлов компьютера. От нее, в частности зависит количество операций,
которые производит процессор в одну секунду т.е скорость работы
компьютера. На выполнение процессором каждой операции отводится
определенное количество тактов. Тактовая частота измеряется в мегагерцах –
Мгц. Частота в 1 Мгц соответствует 1 миллиону тактов в секунду.
2. Разрядность – максимальная длина двоичного кода, который может
обрабатываться или передаваться процессором целиком. Разрядность связана
с размером специальных ячеек памяти, которые находятся в самом
процессоре. Они называются
регистрами
. Каждый процессор способен
выполнять вполне определенный набор универсальных инструкций,
называемых чаще всего машинными командами. Работа ЭВМ состоит в
выполнении последовательности таких команд, подготовленных в виде
программы.
3 Память компьютера. Виды памяти
Память компьютера предназначена для хранения информации. В
компьютере имеются два вида памяти: внутренняя и внешняя.
а) Внутренняя память:
23
специальная память (постоянное запоминающее устройство
(ПЗУ));
оперативное запоминающее устройство (ОЗУ);
кэш-память.
В постоянной памяти или ПЗУ (по-английски Read-Only Memory- ROM
что означает «память только для чтения») хранится программа BIOS (Basic
Input/Output System ), что переводится на русский язык, как Базовая система
ввода-вывода. Эта программа обеспечивает при включении компьютера
тестирование его основных узлов и загрузку операционной системы.
Оперативная память – это массив кристаллических ячеек, способных
хранить данные. Каждая ячейка памяти имеет свой адрес, который
выражается числом. Одна адресуемая ячейка содержит восемь двоичных
ячеек, в которых можно хранить 8 бит (1 байт) данных. Любая программа, с
которой мы собираемся работать, записывается или как говорят
«загружается» в оперативную память, и в памяти хранятся все данные и
результаты вычислений, которые производятся процессором во время
выполнения программы. Занесение информации в память, а также
извлечение ее из памяти производится по адресам. Это свойство памяти на-
зывается адресуемостью
Машинное слово. Наибольшую последовательность бит, которую
процессор может обрабатывать как единое целое, называют машинным
словом.
Кэш-память- это самая быстродействующая память, используемая
микропроцессором для выполнения промежуточных действий и хранения
данных, которые могут потребоваться для дальнейших расчетов. Находится
кэш-память
в
трех
местах:
внутри
микропроцессора,
между
микропроцессором и оперативной памятью, внутри жесткого диска.
б) Внешняя память. Реализуется в виде довольно разнообразных
устройств хранения информации и обычно конструктивно оформляется в
виде самостоятельных блоков. Внешняя память (ВЗУ) предназначена для
длительного хранения программ и данных, и целостность еѐ содержимого не
зависит от того, включен или выключен компьютер.
4 Форматирование дисков
Форматирование - создание логической и физической структуры
диска. Формирование физической структуры диска состоит в создании на
диске концентрических дорожек (треков), которые в свою очередь делятся на
секторы. Логическое строение диска представляет собой совокупность
секторов, каждый из которых имеет свой порядковый номер. Сектора
нумеруются в линейной последовательности от первого сектора нулевой
дорожки до последнего сектора последней дорожки.
Накопители на жестких магнитных дисках
Если гибкие диски — это средство переноса данных между
компьютерами, то жесткий диск — информационный склад компьютера.
24
Накопитель на жѐстких магнитных дисках (англ. HDD — Hard Disk
Drive)— это наиболее массовое запоминающее устройство большой ѐмкости,
в котором носителями информации являются круглые алюминиевые
пластины — платтеры, обе поверхности которых покрыты слоем магнитного
материала. Используется для постоянного хранения информации —
программ и данных.
Цилиндр — это общее количество дорожек, с которых можно считать
информацию, не перемещая головок. Поскольку гибкий диск имеет только
две стороны, а дисковод для гибких дисков — только две головки, в гибком
диске на один цилиндр приходится две дорожки. В жестком диске может
быть много дисковых пластин, каждая из которых имеет две (или больше)
головки, поэтому одному цилиндру соответствует множество дорожек.
Кластер
(или ячейка размещения данных) — наименьшая область
диска, которую операционная система использует при записи файла. Обычно
кластер — один или несколько секторов.
Контрольные вопросы
1.
Что определяет процессор?
2.
Как конструктивно выполнен процессор?
3.
Каковы характеристики процессора?
4.
Что такое регистры?
5.
Что такое машинные команды?
6.
Для чего предназначена память компьютера?
7.
Сколько видов памяти существуют у компьютера?
8.
Каково назначение ПЗУ?
9.
Каково назначение и устройство оперативной памяти?
10.
Каково назначение Кеш-памяти?
11.
Как реализуется внешняя память компьютера?
12.
Что такое форматирование диска?
13.
Каково устройство жесткого диска?
14.
Какой принцип положе в основу архитектуры современных
персональных компьютеров?
15.
Какой принцип существует для обмена информацией между
модулями?
16.
Какое устройство используется для связи основных устройств
компьютера между собой?
17.
Как называется средство сопряжения двух устройств, в котором все
физические и логические параметры согласуются между собой?
25
Тема 6
Понятие системного и служебного (сервисного)
программного обеспечения: назначение, возможности,
структура
Лекция 6
Цель: назначение, возможности и характеристика программного
обеспечения компьютера
План:
1
Программы. Виды программного обеспечения.
2
Системное программное обеспечение.
3
Служебные приложения windows (утилиты).
4
Прикладные программы.
Список рекомендуемой литературы:
1
Информатика : Учебник / под ред . Н. В. Макаровой – М. :
Финансы и статистика, 2005. – 768 с.
2
Симонович С. В. Информатика. Базовый курс : учебник для вузов
/ С. В. Симонович. – СПб : Питер, 2006. 639 с.
3
Степанова Е .Е. Информационное обеспечение управленческой
деятельности : учеб. пособие / Е. Е Степанова, Н. В. Хмелевская. – М. :
ФОРУМ: ИНФРА – М., 2002. – 154 с.
1 Программы. Виды программного обеспечения
Процесс
функционирования
любой
вычислительной
системы
представляет собой пошаговое выполнение процессором определѐнной
последовательности простых команд, называемой программой. Программа
составляется в соответствии с алгоритмом решения конкретной задачи на
языке, пригодном для автоматического выполнения процессором.
Программы - это упорядоченные последовательности команд. Совокупность
программ, хранящихся в долговременной памяти ЭВМ и предназначенных
для массового использования, составляет программное обеспечение
компьютера (ПО ЭВМ). Все множество программ, составляющих ПО ЭВМ,
можно разделить на три группы: системные программы; прикладные
программы; системы программирования. Системные программные средства
обеспечивают взаимодействие прочих программ с программами базового
уровня и с аппаратным обеспечением. Базовое ПО - минимальный набор
программных средств, обеспечивающих работу компьютера. Базовые
программные средства отвечают за взаимодействие с базовыми аппаратными
средствами, входят в состав базового оборудования и хранятся в
специальных микросхемах (ПЗУ). Как правило, поставляется вместе с
компьютером. Сервисное (служебное ПО) - специальные программы,
выполняющие некоторые дополнительные услуги системного характера