НОВОСИБИРСКИЙ ГУМАНИТАРНЫЙ ИНСТИТУТ
Кафедра математики и информатики
В.И. Зубов
ИНФОРМАТИКА
Электронный проблемно-модульный курс, модуль 1
НОВОСИБИРСК
2
011
Автор
доцент В.И. Зубов
Рецензенты
Научный редактор
Электронный проблемно-модульный курс, модуль 1 разработан в соответствии с программой курса «Информатика». Данный модульный курс предназначен для самостоятельной работы студентов экономического, юридического и психологического факультетов всех форм обучения, а также может быть использован на аудиторных занятиях.
В модуле 1 рассматриваются основные понятия информатики, а также принципы построения и функционирования вычислительных систем. Особое внимание уделено кодированию данных и вопросам взаимодействия аппаратных и программных средств вычислительной системы.
Учебное пособие соответствует основным положениям, изложенным в монографии академика РАСН Е.А. Соколкова «Модульная образовательная технология в преподавании гуманитарных наук».
Новосибирский гуманитарный институт, 2011
В.И. Зубов, 2011
Проблемно-модульный курс, модуль 1
ФИО студента _Шапошников Игорь Борисович_
Факультет _Юридический_
Направление подготовки (специальность) __________________________
Курс, номер потока _ЮЗ-11____________________
Дата поступления работы _______________________
Рецензия
Отчетность за модуль
Оценка |
Дата |
Фамилия преподавателя |
|
|
|
Выводы по работе ______________________
Рецензент _______________________________-
«____» ___________________ _____г.
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие 7
Методические рекомендации по изучению курса 8
УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА 10
Тема 1. Информация и информационные процессы. 12
Позиция 1 Двоичная система счисления 12
Позиция 2 Предмет и задачи информатики 15
Позиция 3 Сигналы и данные 21
Позиция 4 Структуры данных и операции с данными 23
Позиция 5 Понятие информации и формы ее представления 27
Позиция 6 Свойства информации 30
Позиция 7 Подходы к измерению информации. Единицы измерения информации 32
Позиция 8 Кодирование информации 35
Позиция 9 Цифровое кодирование чисел 40
Позиция 10 Цифровое кодирование текстов 43
Позиция 11 Цифровое кодирование звука 47
Тема 2. Вычислительная техника. Состав вычислительной системы 50
Позиция 12 Архитектура персонального компьютера 50
Позиция 13 Базовая аппаратная конфигурация персонального компьютера 54
Порты предназначены для соединения периферийных устройств с материнской платой. Существует два основных вида портов. Параллельные и последовательные. Рассмотрим оба типа. 59
Параллельные порты (LPT) 59
Чаще всего параллельные порты LPT используются для подключения к компьютеру печатающих устройств (принтеры). 59
Параллельные порты получили свое название благодаря методу передачи данных, т.к. они имеют восемь разрядов шины данных и способны передавать информацию байтами синхронно по восьми проводникам. 59
Сигналы данных могут дополнительно обеспечиваться собственными сигнальными линиями заземления — по одному на каждый канал данных. В таком случае, число сигналов возрастает до 25. Для соединения компьютера с устройством при помощи параллельного интерфейса используется 25-ти контактный разъем Centronics. 59
Параллельные интерфейсы имеют высокую скорость передачи данных (до 150 К/сек) и низкую помехоустойчивость, что позволяет использовать кабель длинною не более трех метров. 59
Последовательные порты (COM1 COM2 COM3) 59
Последовательные порты передают данные последовательно по одному биту. Для передачи и приема в них используется два канала — один для передачи и один — для приема, и несколько дополнительных сигнальных линий. 59
Для соединения при помощи последовательных портов используются 9-ти и 25-ти контактные соединительные разъемы. Последовательные коммуникационные порты имеют достаточно низкие скорости работы (50, 75, 100, 110, 200, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57000 и 115000 бит/сек) и высокую помехоустойчивость, что позволяет использовать соединительный кабель до 75 метров и более. 59
Последовательные порты имеют разнообразное использование. Они применяются как для соединения компьютера с принтерами, модемами, мышами, ручными сканерами и т.п., так и для соединения двух компьютеров. (http://www.hardline.ru/3/37/2698/) 59
Порт PS/2 59
Во второй половине 1980-х годов компания IBM выпустила серию ПК под названием PS/2, у которые был специальный маленький круглый разъем для мыши, который впоследствии и стали называть PS/2. В современные компьютерах обычно имеется два разъема PS/2 для подключения мыши и клавиатуры. 59
Порт USB 59
USB (Universal Serial Bus — универсальная последовательная магистраль) — интерфейс для подключения различных внешних устройств. Спецификация периферийной шины USB разработана для подключения компьютерной периферии вне корпуса машины по стандарту plug'n'play, в результате чего отпадает необходимость в установке дополнительных плат в слоты расширения и переконфигурировании системы. Персональные компьютеры, имеющие шину USB, позволяют подключать периферийные устройства и осуществляют их автоматическое конфигурирование, как только устройство физически будет присоединено к машине, и при этом нет необходимости перезагружать или выключать компьютер, а также запускать программы установки и конфигурирования. Шина USB позволяет одновременно подключать последовательно до 127 устройств, таких, как мониторы или клавиатуры, выполняющих роль дополнительно подключенных компонентов, или хабы [т. е. устройств, через которые подключается еще несколько. 60
USB определяет, добавлено устройство или отключено, благодаря своей продвинутой логике, обеспечиваемой основной системой. Шина автоматически определяет, какой системный ресурс, включая программный драйвер и пропускную способность, нужен каждому периферийному устройству, и делает этот ресурс доступным без вмешательства пользователя. Владельцы компьютеров, оснащенных шиной USB, имеют возможность переключать совместимые периферийные устройства так же просто, как они вкручивают новую лампочку в лампу. 60
Порт FireWire 60
IEЕЕ 1394, или FireWire, — это последовательная высокоскоростная шина, предназначенная для обмена цифровой информацией между компьютером и другими электронными устройствами. Благодаря невысокой цене и большой скорости передачи данных эта шина становится новым стандартом шины ввода/вывода для персонального компьютера. Ее изменяемая архитектура и одноранговая топология делают FireWire идеальным вариантом для подключения жестких дисков и устройств обработки аудио- и видеоинформации. Эта шина также идеально подходит для работы мультимедийных приложений в реальном времени. 60
Позиция 14 Схема взаимодействия процессора и ОЗУ 61
Под разрядностью обычно понимают число одновременно обрабатываемых процессором битов. Формально эта величина есть количество двоичных разрядов в регистрах процессора и для современных моделей она равна 32. 64
Позиция 15 Шинная архитектура 65
Позиция 16 Программное обеспечение 69
Позиция 17 Уровни программного обеспечения 73
Позиция 18 Классификация прикладных программ 76
Редактор презентаций позволяет создавать красочные и впечатляющие электронные презентации различных проектов. 78
Позиция 19 Операционные системы и их функции. 79
Linux - это операционная система, в основе которой лежит лежит ядро, разработанное Линусом Торвальдсом (Linus Torvalds). 83
Среди основных преимуществ системы - полная вытесняющая многозадачность, виртуальная память, общие динамические библиотеки (shared libraries), повышенная стабильность и защищенность, развитая система работы с оперативной памятью, великолепная реализация протокола TCP/IP, переносимость на любую процессорную архитектуру и многое другое. 83
Ядро Linux, основные компоненты системы, большинство пользовательских приложений - это свободные к использованию программы. Их можно запускать на любом числе компьютеров, передавать без ограничений за деньги или бесплатно, получить исходные тексты этих программ и вносить в них любые исправления. 83
Большая часть программного обеспечения для Linux распространяется по лицензии GNU - General Public License, в основе которой лежит не только свобода, но и дальнейшая её защита, разрешающая дальнейшее распространение только под той же лицензией. 83
Позиция 20 Файловая система 84