Основи інформатики Лекція №2

Лекція №2

Тема. Технічні засоби та програмне забезпечення ПК.

Література

1. Зарецька І.Т. та ін. Інформатика: Підручник для 10-11 класів загально освіт. навч. У 2-х част. – К.: Форум, 2004. – 392с.: іл. Ч.1. С.32-49.

2. Дибкова Л.М. Інформатика та комп’ютерна техніка: Посібник для студентів вищих навчальних закладів. – К.: ”Академвидав”, 2002. – 320с. С. 14-19.

3. В.В. Браткевич та ін. Інформатика: Комп’ютерна техніка. Комп’ютерні технології: Підручник для студентів вищих навчальних закладів/ За ред. О.І.Пушкаря. – К.: Видавничий центр „Академія”, 2002. – 704с. С. 12-37, 44-50.

4. Клименко О.Ф., Головко Н.Р., Шарапов О.Д. Інформатика та комп’ютерна техніка: Навч.-метод. посібник/ За заг. ред. О.Д. Шарапова. – К.: КНЕУ, 2002. – 534с. С. 8-15.

5. Глинський Я.М. Інформатика: Навч. посібник для учнів 8-11 кл. середн. шк.: У 2-х кн. – Кн. 2. Інформаційні технології. – Львів: «Деол», 2001. С. 19-34.

План

1. Функціональний склад персонального комп'ютера (ПК). Структурна схема ПК.

2. Основні пристрої ПК:

   1. Процесор. Основні характеристики та функції процесора. Арифметико-логічний пристрій, пристрій управління.

   2. Пам'ять ЕОМ. Внутрішня й зовнішня пам'ять комп'ютера. Оперативна пам'ять комп'ютера.

   3. Звукові та відеоплати. Контролери. Адаптери. Магістраль.

1. Функціональний склад персонального комп'ютера (пк). Структурна схема пк.

Комп'ютер — це електронна система, яка призначена для опрацювання різних видів ін­формації, що подається в цифрових кодах за наперед складеними програмами (алгоритмами).

Функціональна схема комп'ютера — це деяка абстрактна модель, яка описує сервісні можливості обчислювальної машини, що задовольняють потреби користувача для розв'язування його професійних задач. У число таких можливостей, як правило, входять:

• засоби і способи подання даних (подання різних видів інформації в доступній для сприйняття користувачем формі);

• засоби введення даних (в тому числі, введення даних із твердих носіїв: магніт­них дисків і стрічок, компакт-дисків);

• керування процесом обробки даних (за допомогою програмного забезпечення);

• фіксація результатів обробки даних (вибір відповідного типу носія).

До основних принципів функціонування комп'ютерів відносять:

1) Магістрально-модульний принцип їх будови.

Конструктивною особливістю будови сучасних комп'ютерів є те, що вони складаються з окре­мих модулів, кожний з яких має своє функціональне призначення. Модулі — це логічно і конструкти­вно завершені пристрої, які виконують певні функції в обчислювальному процесі. Будова комп'ютерів на основі модульного принципу дозволяє в міру необ­хідності підключати додаткові пристрої або робити заміну існуючих пристроїв на більш досконалі. Таким чином можна нарощувати обчислювальну потужність комп'ютерів, змінювати апаратну конфі­гурацію системи, пристосовувати її до конкретних умов використання та потреб користувача.

Обмін даними між окремими пристроями здійснюється за допомогою ліній зв'язку, які називаються шинами. Шина — це сукупність паралельних ліній, по яких на основі спеціальних алгоритмів передається інформація від одного модуля комп'ютера до іншого за допомогою еле­ктричних сигналів. Для передачі адрес, даних та керуючих сигналів вико­ристовуються окремі шини. Усі шини в сукупності утворюють системну магістраль. Зовнішні пристрої до системної магістралі під'єднуються паралельно. Зв'язок між центральними та зов­нішніми пристроями організовується за допомогою двох ланок: системної магістралі та інтерфейсного блоку.

Таким чином, магістрально-модульний принцип будови комп'ютерів полягає в тому, що їх окремими апаратними складовими є модулі, обмін інформацією між якими здійснюється че­рез системну магістраль.

2) Принцип числового кодування даних: інформація будь-якого виду в пам'яті обчис­лювальних машин подасться за допомогою числових кодів.

3) Програмний (командний) принцип керування роботою комп'ютера: всі його функціо­нальні можливості реалізуються шляхом виконання відповідних програм.

Структурна схема ПК:

2. Основні пристрої пк.

Персональний комп'ютер — універсальна технічна система. Його конфігурацію (склад устаткування) можна гнучко змінюва­ти в міру необхідності. Проте існує поняття базової конфігурації, яку вважають типовою.

Базова конфігурація складається з таких пристроїв:

• системний блок;

• монітор;

• клавіатура;

• маніпулятор «мишка».

Системний блок є основним вузлом комп'ютера. У системному блоці розташовуються наступні вузли комп'ютера:

• електронні схеми, які керують роботою комп'ютера (мікропроцесор, мікросхе­ми оперативної та постійної пам'яті, інтерфейсні блоки зовнішніх пристроїв);

• блок живлення;

• накопичувачі на гнучких магнітних дисках (дисководи);

• накопичувачі на жорстких магнітних дисках;

• CD-ROM.

Крім вище перерахова­них, у системному блоці можуть знаходитися й інші зовнішні пристрої: наприклад, модем (пристрій для організації зв'язку між комп'ютерами за допомо­гою телефонних ліній). До сис­темного блоку можна під'єднувати різноманітні зовнішні пристрої, розширюючи таким чином функціональні можливості комп'ютера. Підключення нового пристрою робиться за допомогою спеціального кабелю, який під’єднується до відповідного гнізда, попередньо вставленого в сис­темний блок контролера (інтерфейсного блоку) цього пристрою.

Електронні схеми для ПК виготовляються у вигляді електронних плат. На основній (сис­темній або материнській) платі розташовуються мікропроцесор, мікросхеми пам'яті, системна магістраль та контролер клавіатури. Залежно від типу материнської плати в неї можуть бути ін­тегровані контролери і інших зовнішніх присфоїв. Інтерфейсні блоки для зовнішніх пристроїв знаходяться на окремих електронних платах, які вставляються у відповідні гнізда (слоти) материнської плати. Через ці гнізда інтерфейсні блоки під'єднуються до системної магістралі.

«Мозком» персонального комп'ютера є мікропроцесор, або центральний процесор. Його також скорочено називають ЦП, або CPU (Central Processing Unit — центральний процесорний устрій).

Мікропроцесор (МП) — це програмно-керований електронний цифровий пристрій, при­значений для обробки різної інформації, що подасться в числових кодах, і який функціонує на базі мікросхеми. Слова «програмно-керований» означають, що МП працює, виконуючи деяку програму, яка окремо зберігається в оперативній пам'яті. МП — це головна апаратна складова комп'ютера. Його характеристики:

1. Тактова частота – вказує скільки тактів здійснює мікропроцесор за 1 секунду. Вимірюється тактова частота в МГц (1МГц= 1 млн. тактів/сек.).

2. Розрядність. Характерною рисою мікропроцесорів різ­них моделей є розрядність основних регістрів та кількісний та якісний склад системи команд (тобто перелік видів операцій, які може виконувати мікропроцесор). Так, мікропроцесори типу 8088 були 8-розрядні, 80286— 16-розрядні, 80386 і 80486 — 32-розрядні, a Pentium — 64-розрядні. Від розрядності залежить, який об'єм інформації в бітах опрацьовує мікропроцесор за одиницю часу.

Розряднісгь та тактова частота істотно впливають на продуктивність роботи ПК, оскіль­ки чим більшою є розрядність, тим більшими порціями мікропроцесор може читати дані для обробки, а чим більшою є тактова частота, тим швидше здійснюється процес обробки даних.

3. Об'єм адресного простору. Це діапазон або множина всіх тих адрес, до яких може звернутися процесор використовуючи адресний код. Адресний код – це двійкове число, що позначає адресу комірки пам’яті, або деякого зовнішнього пристрою.

МП виконує наступні функції:

• керує та координує роботу всіх інших пристроїв комп'ютера;

• здійснює читання кодів команд і даних для опрацювання із основної пам'яті;

• здійснює декодування команд;

• виконує арифметико-логічні та інші операції, які вказуються в командах;

• керує передачею даних між МП та оперативною пам'яттю, а також опрацьовує сиг­нали, які поступають від зовнішніх пристроїв.