Файл: Lektsii_Informatika_Ekonom.doc

рассмотрим схему устройства компьютера.

компьютер –это программно-управляемое автоматическое устройство для выполнения любых видов работы с информацией. В состав компьютера входят:процессор, память, устройства ввода, устройства вывода.

у компьютера имеется внутренняя и внешняя память. Внутренняя – оперативная память. Внешняя – долговременная память– используется для длительного хранения информации.

работа компьютера управляется программой, которая во время своего выполнения находится во внутренней памяти.

основной детальюперсонального компьютера являетсямикропроцессор. Это миниатюрная электронная схема, созданная путем сложной технологии, выполняющая функцию процессора эвм. Под архитектурой процессора понимается его программная модель, то есть программно-видимые свойства.

Программная модель процессора - это функциональная модель, используемая программистом при разработке программ в кодах эвм или на языке ассемблера. В такой модели игнорируются многие аппаратные особенности в работе процессора.

Под микро архитектурой понимается аппаратная реализация этой программной модели. Для одной и той же архитектуры разными фирмами и в разных поколениях применяются существенно различающиеся микро архитектурные реализации, при этом, естественно, стремятся к максимальному повышению производительности (скорости исполнения программ).

В состав микропроцессора (мп) входят арифметико-логическое устройство (алу); устройство управления (уу) и группа регистров.

Арифметико-логическое устройство (алу) - часть микро­процессора, которая осуществляет арифметические и логические операции.

Алу обеспечивает выполнение основных операций по обработке информации. Основу алу составляет сумматор с последовательно-параллельным переносом.

Сумматор - электрическая схема, используемая для сложения двоичных чисел.Сложение, вычитание, умножение и деление – элементарные операции, выполняемые алу эвм. Полный набор таких операций называют системой команд, а схемы их реализации составляют основу алу. Помимо арифметического устройства, алу включает и логическое устройство, предназначенное для операций, при осуществлении которых отсутствует перенос из разряда в разряд. Иногда эти операции называют «логическое и» «и логическое или».

устройство управления (уу) - формирует и подает во все блоки процессора в нужные моменты времени определенные сигналы управления, обусловленные спецификой выполняемой операции и результатами предыдущих операций; формирует адреса ячеек памяти, используемых выполняемой операцией, и передает эти адреса в соответствующие блоки эвм.

Устройство управления содержит регистр команд, дешифратор команд и управляющее устройство, в состав которого входит управляющая память. Управляющая память содержит микропрограммы всех команд для данного мп.

персональный пк представляет собой комплект устройств. Главным в этом комплекте являетсясистемный блок. В нем находятся мозг машины:центральный процессор и внутренняя память. Там же помещаются:блок электропитания, дисководы, контроллеры внешних устройств.Основным в системном блоке являетсяматеринская плата– связующее звено, связующий центр всех остальных узлов компьютера. На ней находятся две основные микросхемы, называемыечип сетом, определяющим тип используемого процессора,разъемы для установки центрального процессора, плата расширения и все контроллеры, отвечающие за ввод, вывод и связь компонентов системы.Системный блок обычно снабженвнутренним вентиляторомдля охлаждения.

весь системный блок помещен в металлический корпус, на поверхности которого имеются:клавиша включения электропитания, щели для установки дискет в дисковые устройства, разъемы для подключения внешних устройств.

кроме системного блока в обязательный, минимальный комплект пк входят клавиатура, мышь и монитор. Дополнительно к этому минимальному комплекту могут быть подключены:принтер, джойстик, модем, сканер.

все устройства пк, кроме процессора и внутренней памяти, называются внешними устройствами. Каждое внешнее устройство взаимодействует с процессором пк черезспециальный блок, который называется контроллером.Существует контроллер дисковода, контроллер монитора, контроллер принтера.Задача контроллера– преобразование информации, поступающей от процессора, в соответствующие сигналы, управляющие работой устройства. Интересен принцип, по которому организована связь между процессором, оперативной памятью и внешними устройствами(принцип шинной организации). Он похож на принцип телефонной связи, и представляет собой так называемую магистраль, илишину. Так же как и абонент телефонной сети имеет свой номер, каждое из подключаемых устройств аналогично получает номер, выполняющий роль адреса данного устройства.

главными характеристиками персонального компьютера является тактовая частота и разрядность процессора, объем внутренней памяти. Режим работы процессора задаетсямикросхемой, которая называетсягенератором тактовой частоты. На выполнение процессором каждой операции отводится определенное количество тактов. Тактовая частота измеряется вмегагерцах (в самых современных пк в гигагерцах). Частота в1 мегагерцсоответствуетмиллиону тактов в секунду. Разрядностьюпроцессора называют максимальную длину двоичного кода, который может обрабатываться и передаваться процессором целиком. Разрядность связана с размером специальных ячеек памяти, которые находятся в самом процессоре. Они называются регистрами.

одной из основных причин успеха ibmpcявляется так называемыйпринцип открытой архитектуры, примененный к конструкции этих машин. Он предусматривает возможность дополнения имеющихся аппаратных средств новыми компонентами без замены старых. Можно заменять старые компоненты старыми без замены всего пк, можно собирать пк по отдельным частям. Основной принцип работы эвм был предложен джоном фон нейманом и получил названиепринципа программного управления: принцип действия эвм, согласно которому переработка машиной исходных данных в конечный результат производится в соответствии с заранее составленной и введенной в память машины программой.

Основные виды устройств для хранения информации.

Внутренняя память.

Данные и программы в памяти компьютера имеют вид двоичного кода. Один символ из двух символьного алфавита несет 1 бит информации. Ячейка памяти, хранящая один двоичный знак, называется бит.Бит – наименьшая частица памяти пк. Следовательно, у слова бит есть два значения:единица измерения количества информации и частица памяти компьютера. Битовая структура определяет первое свойство внутренней памяти пк –дискретность. Второе свойство внутренней памяти пк –адресуемость:восемь расположенных подряд битов памяти образуютбайт. Следовательно, в одном байте памяти хранится 1 байт информации. Во внутренней памяти пк все байтыпронумерованы.Нумерация начинается снуля. Порядковый номер байта называют егоадресом.Принцип адресуемостиозначает, что занесение информации в память, а также извлечение ее из памяти, производится по адресам. Именно так, по адресам, обращается к внутренней памяти процессор.

Внешняя память.

Устройства внешней памяти – это, прежде всего, устройства для хранения информации:

1. Накопитель на магнитной ленте(нмл) – на дорожки ленты записывается двоичный код (намагниченный участок – единица, не намагниченный – нуль). При чтении с ленты эта запись превращается в нули и единицы в битах внутренней памяти.

2. Накопители на магнитных дисках(нмд). К магнитной поверхности диска подводится записывающая головка, которая может перемещаться по радиусу. Во время работы нмд диск вращается. В каждом фиксированном положении головка взаимодействует с круговой дорожкой. На эти концентрические дорожки и производится запись двоичной информации. В пк применяются два вида магнитных дисков:жесткий несъемный диск (винчестер) и сменные магнитные диски (дискеты).Жесткий дискпредназначен дляпостоянного хранениятой информации, которая более или менее часто используется в работе: программ операционной системы, компиляторов с языков программирования, сервисных программ, прикладных программ пользователя. Винчестер значительно превосходит гибкие диски поскорости доступа, емкости и надежности. Емкость жестких дисков измеряется вбайтах. В настоящее время емкость жестких дисков составляет около 100-180 гб. Наибольшее распространение получили диски в 20-30 гб.Дискетыиспользуются дляобмена программами и даннымимежду пк, дляхранения архивной информации, не используемой в работе, дляхранения запасных копийпрограмм и данных. В настоящее время используются дискеты в 3 дюйма и емкостью 1,44 мб.

3. Оптические или лазерные диски. На них используется не магнитный, а оптико-механический способ записи и чтения информации. На оптических дисках достигается очень высокая плотность размещения информации. Однако с лазерного диска на пк нельзя стереть или записать новую информацию. Этим объясняется название данного вида носителей:cd-rom(compactdisk–readonlymemory).

4. Магнитооптические диски, совмещающие оптический и магнитный механизмы записи информации. Как и наcd-rom, на них достигается высокая плотность размещения информации, но использоваться они могут как для чтения, так и для записи.