2. История развития вычислительной техники
История персонального компьютера насчитывает чуть более 20 лет. Вычислительные же устройства появились значительно раньше. История компьютера связана с именами многих великих ученых разных стран, увлеченных идеей автоматизации вычислений.
1623 г. Вильгельм Шикард – автоустройство для выполнения сложения на базе механических часов;
1642 г. Блез Паскаль – «паскалина»;
1673 г. Г.В.Лейбниц – арифмометр, выполняющий четыре арифметических действия; он первый предложил возможность представления любых чисел двоичными цифрами;
1834 г. Ч.Беббедж – разработал идею создания Аналитической машины, имеющей память и управляющейся с помощью программ, посредством перфокарт;
1842 г. А.Лавлейс – сформулировала основы программирования для аналитической машины Беббиджа;
1853 г. П.Г.Шютц – разностная машина.
1890 г. табулятор Холлерита.
1924 г. IBM (International Business Machines).
Математическую основу будущего компьютера составила логика Дж. Буля, т.е. логика с двумя возможными состояниями – истиной и ложью, которая хорошо применима для описания электротехнических переключательных систем. В 40-е годы 20 в. Были созданы компьютеры на электро-механических реле.
В 1946 г. Джон Фон Нейман сформулировал общие принципы функционирования компьютера, которые используются до сих пор.
АЛУ - арифметическо-логическое устройство, выполняющее арифметические и логические операции;
УУ – устройство управления, которое организует процесс выполнения программ;
ЗУ – запоминающее устройство, или память для хранения программ и данных;
внешние и внутренние устройства для ввода-вывода информации.
Поколения ЭВМ
Конец 40-х – первая машина на принципах Неймана, на ламповых схемах (1-е поколение);
Конец 50-х – вычислительные машины на полупроводниковых схемах (2-е поколение);
60-е г.г. – вычислительные машины на малых интегральных схемах (чипах – Роберт Нойс) 3-е поколение;
70-е г.г. – вычислительные машины на центральных микропроцессорах (Маршан Эдвард Хофф, фирма Intel) и появились ПК (4-е поколение).
Стандартом для 90% производимых ПК стал IBM PC, появившийся в августе 1981 г. в его конструкции использовался принцип «открытой архитектуры». Возможность модернизации комплектующих, подключение дополнительных блоков и программного обеспечения, сделанного посторонними программистами, называется принципом открытой архитектуры.
3. Базовая аппаратная конфигурация
Базовая конфигурация персонального компьютера состоит из четырёх элементов:
системный блок;
монитор;
клавиатура;
мышь.
Системный блок содержит все основные устройства ПК, к нему так же подключаются все дополнительные внешние (периферийные) устройства.
Г
лавная
часть системного блока – системная
материнская плата
– набор электронных схем, управляющих
работой ПК, к которой подключены все
комплектующие (микропроцессор,
оперативная память, другие виды памяти,
видео и звуковая карта, системная
магистраль данных).
М
икропроцессор
– электронная схема, выполняющая все
вычисления и управляющая работой
остальных элементов персонального
компьютера (АЛУ и УУ).
Основные характеристики микропроцессора –
а) тактовая частота (скорость работы) – количество элементарных операций, выполняемых за единицу времени (секунду), измеряется в МГц;
б) модель (производители – AMD, Intel, Sun, IBM);
в) ядерность (1, 2, 4, 8, 16, 32, 64).
О
перативная
память
(ОЗУ)
– запоминающее
устройство, временно хранящее информацию.
Основные характеристики ОЗУ –
а) объём (в Мб) до 2 ГБ в одном модуле;
б) рабочая частота (время доступа к памяти).
П
остоянное
запоминающее устройство (ПЗУ)
– обеспечивает
надёжное хранение и выдачу информации.
Содержание ПЗУ не может быть изменено,
в нём хранится наиболее важная и всегда
используемая информация.
КЭШ-память – память небольшого объема, расположена между микропроцессором и опе-ративной памятью, хранит наиболее часто используемые участки оперативной памяти, повышает скорость работы ОЗУ.
Системная магистраль данных (шина) – предназначена для передачи сигналов между устройствами системного блока. Различают – командную, адресную и информационную шины.
Основная характеристика шины –
разрядность – количество одновременно передаваемых сигналов (8; 16; 32; 64; 128; 256; 1024).
Н
акопители
информации
–
а) накопитель на жёстком магнитном диске (винчестер);
в) оптический дисковод CD-ROM и BluRay;
б) накопитель на гибком магнитном диске;
г) DVD и HDDVD-дисководы.
Носители информации –
а) дискеты;
б
)
оптические
диски с одно-кратной записью – CD-R,
DVD-R,
HDDVD-R,
BR-R
и многократной записью – CD-RW,
DVD-RW,
HDDVD-RW,
BR-RW
;
в) флэш-карты.
Адаптеры
–
преобразователи
информации, необходимые для согласования
скорости передачи информации между
внешними устройствами, формируются в
виде отдельных карт, снабжены разъемом,
к которому присоединяются внешние
устройства.
Видеокарта – управляет работой монитора.
З
вуковая
карта –
управляет
работой звука в компьютере.
Монитор – устройство предназначенное для отображения текстовой и графической информации. Изображение формируется совокупностью точек (пикселов).
Основные характеристики монитора
а) размер по диагонали (в дюймах);
б) разрешение экрана (количество пикселей по горизонтали и вертикали), чем больше тем лучше качество изображения;
в) время отклика (мс);
г) плоскость экрана («Flatron»).
Виды мониторов по принципу действия
1. ЭЛТ – электронно-лучевая трубка.
2. Жидко-кристаллические (LCD): главным элементом является жидкое вещество, обладающее свойствами кристаллов, экран представляет собой массив ячеек с жидким кристаллом.
3
.
Плазменные.
Клавиатура – устройство ввода информации.
Мышь – устройство ввода, управляет движением курсора по экрану, служит для управления работой программ. Различают – трекбол – в ноутбуках (сенсорная панель); пентмаус – похож на шариковую ручку, на рабочем конце находится узел, регистрирующий её перемещение.
М
одем
– устройство для обмена информацией
с другими ПК через телефонную сеть.
(МОдулятор-ДЕМодулятор)
преобразовывает цифровой сигнал, идущий
от компьютера, в аналоговый сигнал,
передаваемый по телефонной линии (и
наоборот).
встроенный модем (вставляемый в системный блок)
внешний модем(подключаемый к системному блоку)