ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.08.2019
Просмотров: 3066
Скачиваний: 1
Ключевыми компонентами процессора являются арифметико-логическое устройство (АЛУ), регистры и устройство управления. АЛУ выполнят основные математические и логические операции. Все вычисления производятся в двоичной системе счисления. От устройства управления зависит согласованность работы частей самого процессора и его связь с другими (внешними для него) устройствами. В регистрах временно хранятся текущая команда, исходные, промежуточные и конечные данные (результат вычислений АЛУ). Разрядность всех регистров одинакова.
10. Внутренняя память компьютера: оперативная и кэш-память, микросхема ПЗУ и система BIOS, энергонезависимая память CMOS. Носители и устройства внешней памяти.
Оперативная память (ОП) предназначена для временного хранения выполняемых программ и данных, обрабатываемых этими программами. Это энергозависимая память. Физически реализуется в модулях ОЗУ (оперативных запоминающих устройствах) различного типа. При выключении электропитания вся информация в оперативной памяти исчезает.
Объём хранящейся информации в ОЗУ составляет от 32 до 512 Мбайт и более. Занесение информации в память и её извлечение, производится по адресам. Каждый байт ОП имеет свой индивидуальный адрес (порядковый номер). Адрес – число, которое идентифицирует ячейки памяти (регистры). ОП состоит из большого количества ячеек, в каждой из которых хранится определенный объем информации. ОП непосредственно связана с процессором. Возможности ПК во многом зависят от объёма ОП.
Кеш память - очень быстрая память малого объема служит для увеличения производительности компьютера, согласования работы устройств различной скорости.
Специальная - постоянная, Fiash, видеопамять и тд.
Постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) – энергонезависимая память для хранения программ управления работой и тестирования устройств ПК. Важнейшая микросхема ПЗУ – модуль BIOS (Basic Input/Output System – базовая система ввода/вывода), в котором хранятся программы автоматического тестирования устройств после включения компьютера и загрузки ОС в оперативную память. Это Неразрушимая память, которая не изменяется при выключении питания
CMOS RAM (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) - память с невысоким быстродействием и минимальным энергопотреблением от батарейки. Используется для хранения информации о конфигурации и составе оборудования компьютера, о режимах его работы. Содержимое изменяется программой, находящейся в BIOS (Basic Input Output System).
Видеопамять – запоминающее устройство, расположенное на плате управления дисплеем и предназначенное для хранения текстовой и графической информации, отображаемой на экране. Содержимое этой памяти сразу доступно двум устройствам – процессору и дисплею, что позволяет изменять изображение на экране одновременно с обновлением видеоданных в памяти.
Носитель информации (носитель записи) – материальный объект, способный хранить информацию. Информация записывается на носитель посредством изменения физических, химических и механических свойств запоминающей среды
По типу доступа к информации внешнюю память делят на два класса:
Устройства прямого (произвольного) доступа – время обращения к информации не зависит от места её расположения на носителе;
Устройство последовательного доступа – что доступ к группе элементов (например, данные в памяти, на диске или на магнитной ленте) осуществляется в заранее заданном порядке.
В состав внешней памяти входят:
1) накопители на жестких магнитных дисках (НЖМД); 2) накопители на гибких магнитных дисках (НГМД); 3) накопители на магнитооптических компакт дисках; 4) накопители на оптических дисках (CD-ROM); 5) накопители на магнитной ленте и др.
11. Конструкция, принцип действия, основные параметры жесткого диска.
Жесткий диск – запоминающее устройство (устройство хранения информации) произвольного доступа, основанное на принципе магнитной записи. Является основным накопителем данных в большинстве компьютеров.
Жёсткий диск состоит из гермозоны и блока электроники.
Устройство:
-
Интегральная схема — плата, которая управляет работой жесткого диска. Здесь расположены микроконтроллер (процессор), чип памяти, контроллер управления двигателем и блоком головок, флеш-память.
-
Электромотор, который вращает диск.
-
Головки (коромысло) — записывают и считывают информацию.
-
Металлические диски (пластины) — на которых хранятся данные.
-
Корпус.
Структура жесткого диска частично напоминает слоёный пирог. Несколько дисков собраны на одной оси и расположены точно друг над другом. Эта система дисков вращается на немалой скорости вокруг своей оси. Головки четко определяют нужное место на дисках, где считывают или же записывают информацию.
Как происходит запись информации на диск:
Информация
хранится на дисках, изготовленных
из полированного алюминия или стекла,
и покрытых несколькими слоями
специального состава, который образует
на поверхности ферромагнитную
пленку.
Запись информации на диски
происходит с помощью системы магнитных
головок, перемещающихся в пространстве
между дисками.
Головки не касаются
поверхности дисков. Расстояние между
ними и дисками в 5 тыс. раз меньше
толщины человеческого волоса.
Когда
головки позиционируются в нужном
месте, подается токовый импульс для
создания магнитного момента той или
иной направленности — в результате
на диск будет записан либо логический
«0», либо логическая «1». Каждый такой
«0» или «1» называется Бит. Значение бита
соответствует ориентации магнитного
поля — плюсу или минусу.
Каждый
квадратный сантиметр поверхности
содержит в себе 31 миллиард битов.
Как происходит считывание информации с диска
Для
считывания информации с диска служат
те же магниторезистивные головки.
Диски вращаются, а головки перемещаются
по концентрическим окружностям-дорожкам
информации, Обеспечивается доступ
головок к данным на дисках.
В головке
протекает ток такой силы, которая
пропорциональна изменению магнитного
поля. Информация, считанная магнитной
головкой, — это аналоговый сигнал,
для обработки процессором он перекодируется.
Так, в результате получается «цифра»
(необходимый любому микропроцессорному
устройству бинарный код).
Жесткий диск имеет восемь основных параметров:
1. Протокол передачи данных.
2. Среднее время доступа. Время измеряется в милисекундах (мс) и сегодня составляет 3,6-11,5 мс.
3. Скорость вращения шпинделя - это скорость, с которой вращаются диски. Измеряется в оборотах в минуту (rpm).
4. Объём. Измеряется в гигабайтах (Gb).
5. Плотность записи. Измеряется в гигабайтах на пластину. Внутри Жесткого диска находится один или несколько дисков.
6. Объем кэша.
7. Потоковая скорость передачи данных. Измеряется в мегабайтах в секунду и сегодня составляет до 80Мбайт/с.
8. MTBF (Mean Time Between Failures, среднее время наработки на отказ). Это надежность винчестера и измеряется в часах работы.
12. Классификация устройств ввода и вывода информации, порты комп-ра для подключения периферийных устройств.
Человек взаимодействует с информационными системами главным образом через устройства ввода-вывода. Устройства ввода-вывода называются также периферийными устройствами.
Устройства ввода данных
Клавиатура – традиционное устройство ввода данных в компьютер. Клавиатурами оснащены как персональные компьютеры, так и терминалы мэйнфреймов. Клавиатура современного компьютера содержит обычно 101 или 102 клавиши, разделенные на 4 блока:
алфавитно-цифровой блок – содержит клавиши латинского и национального алфавитов, а также клавиши цифр и специальных символов;
блок управляющих клавиш;
блок расширенной цифровой клавиатуры;
блок навигации.
Мышь была разработана довольно давно (в 60-х годах), но стала широко использоваться только с приходом в мир персональных компьютеров графического пользовательского интерфейса. Обычно мышь, как и клавиатура, подключается к компьютеру с помощью кабеля. Пользоваться мышью легко – вы передвигаете ее по столу, а на экране компьютера синхронно перемещается курсор. Чтобы активизировать некоторую опцию, нужно щелкнуть левой (left) клавишей мыши. С помощью мыши можно также "рисовать" на экране картинки.
Сенсорные экраны предназначены для тех, кто не может пользоваться обычной клавиатурой. Пользователь может ввести символ или команду прикосновением пальца к определенной области экрана. Сенсорные экраны используются в основном на сладах продукции, в ресторанах, супермаркетах. К примеру, в магазинах Muse Inc. (Бруклин), продающей компакт-диски, можно прослушать желаемую композицию, прикоснувшись пальцем к ее названию на экране компьютера. Слушая выбранную мелодию, вы можете одним прикосновением вызвать список других композиций исполнителя.
Устройства автоматизированного ввода информации
Устройства этого типа считывают информацию с носителя, где она уже имеется. Примерами таких систем могут служить кассовые терминалы, сканеры штрих-кодов и другие системы оптического распознавания символов. Одно из преимуществ устройств автоматизированного ввода данных состоит в том, что при их использовании исключаются некоторые ошибки, неизбежные при вводе информации с клавиатуры. Сканер штрих-кодов делает менее чем одну ошибку на 10000 операций, в то время как обученный наборщик ошибается один раз при вводе каждых 1000 строк.
Основные вида устройств автоматизированного ввода информации – системы распознавания магнитных знаков, системы оптического распознавания символов, системы ввода информации на базе светового пера, сканеры, системы распознавания речи, сенсорные датчики и устройства видеозахвата.
Системы распознавания магнитных знаков используются в основном в банковской сфере. В нижней части обычного банковского чека находится код, нанесенный специальными магнитными чернилами. В коде содержится номер банка, номер расчетного счета и номер чека. Система считывает информацию, преобразовывает ее в цифровую форму и передает в банк для обработки.
Системы оптического распознавания символов преобразуют специальным образом нанесенную на носитель информацию в цифровую форму. Наиболее широко используемые устройства этого типа – сканеры штрих-кодов, которые применяются в кассовых терминалах магазинов. Эти системы используются также в больницах, библиотеках, на военных объектах, складах продукции и в компаниях по перевозке грузов. В дополнение к данным, идентифицирующим предмет, на который нанесен штрих-код, последний может содержать информацию о времени, дате и физическом положении предмета; таким образом, можно, например, отслеживать передвижение груза.
Ручные устройства распознавания информации, такие как перьевые планшеты, особенно полезны для людей, работающих в сферах сбыта продукции и сервиса – такие работники избегают "общения" с клавиатурой. Устройства перьевого ввода обычно содержат плоский экран и световое перо, похожее на шариковую ручку.
Сканеры преобразуют в цифровую форму графическую информацию (рисунки, чертежи и пр.) и большие объемы текстовой информации. Системы распознавания речи преобразуют в цифровую форму произносимые пользователем слова.
Сенсорные датчики – это устройства для ввода в компьютер пространственной информации. Например, корпорация General Motors использует сенсоры в своих легковых автомобилях для передачи в бортовой компьютер машины данных об окружающем пространстве и маршруте. Сенсорные датчики также нашли применение в системах виртуальной реальности, игровых приставках и симуляторах.
Устройства видеозахвата представляют собой небольшие цифровые видеокамеры, соединенные с компьютером. Устройства видеозахвата применяются в основном в системах видеоконференций.
Устройства вывода информации
Основные устройства вывода информации – мониторы и принтеры.
Мониторы – наиболее популярные устройства отображения информации. Основа большинства современных мониторов – электронно-лучевая трубка, ЭЛТ . По принципу работы ЭЛТ напоминают кинескопы, используемые в обычных телевизорах – электронная пушка испускает пучок электронов, высвечивающих на экране картинку, состоящую из точек . Чем больше точек может вместить экран, тем выше разрешение монитора.
Принтеры выполняют печать информации на бумаге или пленке.
Принтеры бывают матричные , струйные, лазерные и термографические.
ПОРТЫ:
Последовательный порт (СОМ).
Параллельный порт ( LPT). К нему подключаются некоторые модели принтеров, сканеров и другие устройства. Игровой порт. К нему подключаются джойстики, рули и другие игровые манипуляторы.
Порт PS/2. В большинстве компьютеров есть два таких специализированных порта: первый для подключения клавиатуры, второй — для мыши.
USB. Наиболее популярный интерфейс для самых разнообразных периферийных устройств
IEEE 1394 (FireWire). Высокоскоростной последовательный порт для цифровых видеоустройств.
Разъемы звукового адаптера. Каждая системная плата оснащается встроенным звуковым адаптером, и на задней панели обычно имеется несколько разъемов для подключения колонок, микрофона и других аудиоустройств.
VGA. Служит для подключения монитора.
13. Виды и основные пользовательские характеристики современных мониторов.
Монитор — это устройство вывода графической и текстовой информации в форме, доступной пользователю. Мониторы входят и состав любой компьютерной системы. Они являются визуальным каналом связи со всеми прикладными программами и стали жизненно важным компонентом при определении общего качества и удобства эксплуатации всей компьютерной системы.
Мониторы с электронно-лучевой трубкой
Сегодня самый распространенный тип мониторов — это мониторы с электронно-лучевой трубкой (CRT — Cathode Ray Tube). В основе всех подобных мониторов лежит катодно-лучевая трубка.
ЭЛТ, монитор имеет стеклянную трубку, внутри которой находится вакуум, т. е. весь воздух удален. С фронтальной стороны внутренняя часть стекла трубки покрыта люминофором. Для создания изображения в CRT-мониторе используется электронная пушка, испускающая поток электронов сквозь металлическую маску или решетку на внутреннюю поверхность стеклянного экрана монитора, которая покрыта разно-цветнымилюминофорнымиточками. Поток электронов на пути к фронтальной части трубки проходит через модулятор интенсивности и ускоряющую систему, работающие по принципу разности потенциалов. В результате электроны приобретают большую энергию, часть которой расходуется на свечение люминофора. Эти светящиеся точки люминофора формируют изображение, видимое на мониторе.