Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Начальный курс информатики. Часть 1. Учебное пособие
.pdf
21
Основными характеристиками микропроцессора являются
Рис. 9. Материнская плата
тактовая частота и разрядность. Режим работы
микропроцессора и других связанных с ним устройств задается
микросхемой, которая называется генератором тактовой частоты.
Это своеобразный метроном внутри компьютера. На выполнение
процессором каждой операции отводится определенное
количество тактов. Ясно, что если метроном «стучит» быстрее, то
и процессор работает быстрее. Тактовая частота измеряется в
герцах. Частота в 1 МГц соответствует миллиону тактов в одну
секунду. Сегодня тактовая частота процессоров превышает 3ГГц
(1ГГц=1000МГц).
Следующая характеристика – разрядность процессора.
Разрядностью называют максимальную длину двоичного кода,
который может обрабатываться или передаваться процессором
целиком. Разрядность процессоров на первых моделях компьютера была равна 8 битам. Современные процессоры имеют разрядность 32 или 64 бита.
Чтобы отдельные устройства компьютера могли взаимодействовать между собой, их подключают к многослойной печатной плате,
называемой системной (материнской) платой (рис. 9).
22
Внутренняя и внешняя память
Для реализации функции хранения информации в компьютере используются следующие основные типы памяти: кэшпамять, ПЗУ, оперативная память (ОЗУ), долговременная (внешняя) память.
Первые три типа памяти образуют внутреннюю (системную) память компьютера. Основными характеристиками любого
типа памяти являются объем, время доступа и плотность записи
информации.
Объем памяти – это максимальное количество информации,
которое может быть помещено в эту память. Объем памяти измеряется в килобайтах, мегабайтах, гигабайтах.
Время доступа к памяти – это минимальное время, достаточное для размещения в памяти единицы информации. Время
доступа обычно измеряется в наносекундах (наносекунда – это
одна миллиардная часть секунды).
КЭШ-память – сверхбыстрая память, хранящая содержимое
наиболее часто используемых ячеек оперативной памяти, является
элементом микропроцессора.
ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) – энергонезависимая память, используемая только для чтения, хранит информацию, которая не меняется в ходе эксплуатации компьютера.
ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) – энергозависимая память, применяемая для временного хранения команд и
данных, необходимых процессору для выполнения текущих операций.
Внешняя память – это энергонезависимая память, предна-
значенная для длительного хранения информации. В настоящее
время к основным устройствам внешней памяти относятся жесткие магнитные диски, накопители на оптических дисках, устройства flash-памяти.
Устройства ввода предназначены для ввода информации в
компьютер. К ним относятся: клавиатура, мышь, сканер, микрофон, Web-камера, джойстик и ряд других устройств.
23
Рис. 10. Клавиатура
Клавиатура – устройство ввода
символьной информации (рис. 10). Нажатие клавиш замыкает определенные
электрические контакты клавиатуры, в
компьютер передается специальный
код.
Рис. 11. Мышь
Мышь – устройство ввода, обеспечивающее интерфейс пользователя с
компьютером (рис. 11). С помощью
мыши пользователь указывает на объекты на экране монитора, а также выбирает действие, которое необходимо выполнить с этими объектами.
Рис. 12. Сканер
Сканером называется устройство
для ввода в компьютер изображений,
нанесенных на плоскую поверхность
(рис. 12). Сканер позволяет вводить
изображения текстов, рисунков, фотографий и другой графической информации.
Рис. 13. Микрофон
Микрофон – устройство для
преобразования звука в электрический
сигнал (рис. 13).
Рис. 14. Web-камера
Web-камера – цифровое устройство, производящее видеосъемку, оцифровку, сжатие и передачу цифрового
видео по компьютерным сетям (рис. 14).
Находят широкое применение для проведения видеоконференций.
24
Рис. 15. Джойстик
Джойстик – устройство управления в
компьютерных играх (рис. 15).
Рис. 16. Монитор
Монитор – это устройство для визуального отображения (вывода) текстовой и графической информации (рис. 16).
Рис. 17. Принтер
Принтер – это устройство для вывода цифровой информации на бумагу
(рис. 17).
Рис. 18 Колонки и на-
ушники
Компьютерные колонки и наушники – устройства для вывода оцифрованного звука (рис. 18)
Устройства вывода предназначены для передачи инфор-
мации от компьютера к пользователю. Основными устройствами
вывода являются монитор, принтер, акустические колонки, наушники, плоттер.
25
Рис. 19 Плоттер
Плоттер (графопостроитель) – устройство для вывода данных в графической форме на бумагу, пластик и т.п. путем черчения (рис. 19).
Рис. 20. Магистральный принцип взаимодействия устройств компьютера
Принцип, по которому организована информационная связь
между устройствами компьютера, называется магистральным
принципом взаимодействия. Процессор через многопроводную
линию, которая называется магистралью (другое название –
шина), связывается с другими устройствами (рис. 20).
Каждое подключаемое к компьютеру устройство получает
свой номер, который выполняет роль адреса этого устройства.
Информация, передаваемая от процессора к устройству,
сопровождается его адресом и подается на контроллер. Далее
работой устройства управляет контроллер.
Характерная организация магистрали такая: по одной
группе проводов (шина данных) передается обрабатываемая информация, по другой (шина адреса) – адреса памяти или внешних
устройств, к которым обращается процессор. Есть третья часть
магистрали – шина управления; по ней передаются
26
управляющие сигналы (например, проверка готовности
устройства к работе, сигнал к началу работы устройства и др.).
Персональный компьютер представляет собой набор
взаимосвязанных устройств. Главным в этом наборе является
системный блок. В системном блоке находится «мозг» машины:
микропроцессор и внутренняя память. Там же помещаются: блок
электропитания, дисководы, контроллеры внешних устройств.
Системный блок снабжен вентиляторами для охлаждения
нагревающихся при работе элементов.
С наружной стороны системного блока имеются сетевой
выключатель, кнопка перезагрузки компьютера, разъемы
(которые называют портами) для подключения внешних
устройств, выдвижной лоток для установки оптического диска. К
системному блоку подключены клавиатура, монитор и мышь.
Иногда используются другие типы манипуляторов: джойстик,
трекбол и пр. Дополнительно к персональному компьютеру могут
быть подключены: принтер (устройство печати), модем (для
выхода в компьютерную сеть) и другие устройства.
Все устройства внешней памяти, а также устройства
ввода/вывода взаимодействуют с процессором компьютера через
специальные блоки, которые называются контроллерами (от
английского «controller» – контролер, управляющий). Существуют
контроллер дисковода, контроллер монитора, контроллер
принтера и др. В состав компьютера входит универсальный
контроллер, позволяющий подключать через универсальный
разъем (USB) различные виды устройств: принтер, монитор,
клавиатуру, мышь и др.
Коротко о главном
1. Компьютер – это программно-управляемое устройство
для выполнения любых видов работы с информацией.
2. В состав компьютера входят: процессор, память,
устройства ввода, устройства вывода.
3. В памяти компьютера хранятся данные и программы.
Компьютер работает по программам, созданным человеком.
27
4. В состав системного блока компьютера входят:
микропроцессор, внутренняя память, дисководы, блок питания,
контроллеры внешних устройств.
5. Внешние устройства (устройства ввода/вывода,
устройства внешней памяти) взаимодействуют с процессором
через контроллеры.
6. Все устройства компьютера связаны между собой по
многопроводной линии, которая называется информационной
магистралью, или шиной.
7. Каждое внешнее устройство имеет свой адрес (номер).
Передаваемая к нему по шине данных информация
сопровождается адресом устройства, который передается по
адресной шине.
8. Основные характеристики микропроцессора: тактовая
частота и разрядность. Чем больше тактовая частота, тем выше
скорость работы процессора. Увеличение разрядности ведет к
увеличению объема данных, обрабатываемых компьютером за
единицу времени.
9. Объем оперативной памяти влияет на
производительность компьютера. Для эффективной работы
современных программ требуется оперативная память объемом в
сотни и тысячи мегабайтов (гигабайты).
10. Жесткий магнитный диск – обязательное устройство
внешней памяти в составе компьютера.
Вопросы и задания
1. Расскажите о смене элементной базы компьютеров, происходившей при переходе от одного поколения к другому. Как
при этом менялись основные характеристики компьютера?
2. Какие возможности человека воспроизводит компьютер?
3. Перечислите основные устройства, входящие в состав
компьютера. Какое назначение каждого из них?
4. Опишите процесс обмена информацией между
устройствами компьютера.
5. Что такое компьютерная программа?
28
6. Назовите минимальный комплект устройств, составляю-
щих персональный компьютер.
7. Как информация, передаваемая по шине, попадает на
нужное устройство?
8. Какие функции выполняет центральный процессор?
9 Какие устройства долговременной памяти используются
на вашем рабочем компьютере?
10. Какие устройства можно использовать для ввода в па-
мять компьютера графической информации?
11. Возможен ли ввод текстовой информации с помощью
мыши?
12. Где вы встречались с использованием Web-камер?
3. Программное обеспечение компьютера
Современный компьютер представляет собой единую
систему, в которую входят аппаратное обеспечение (hardware) и
программное обеспечение (software).
Программное обеспечение (ПО) – это совокупность
программ, используемых при работе на компьютере и
обеспечивающих функционирование его аппаратных средств,
выполнение различных задач пользователя, а также разработку и
отладку новых программ.
Существует несколько вариантов классификации
программного обеспечения по типам. Чаще всего можно
встретить следующий вариант:
Системное ПО – комплекс программ, обеспечивающих
работу компьютера и компьютерных сетей в целом. Основу
системного ПО составляют операционные системы.
Прикладное ПО – программы, предназначенные для
решении определѐнного круга задач в различных областях
человеческой деятельности (офисные пакеты, бухгалтерские
программы, графические пакеты, системы управления базами
данных и т. д).
Инструментальное ПО – средства для разработки и
29
отладки программ. Всѐ системное и прикладное программное
обеспечение создаѐтся программистами с помощью
инструментального ПО.
Системное программное обеспечение
Системное программное обеспечение, в свою очередь,
можно разделить на две части: базовое ПО, сервисные программы
(утилиты).
В состав базового ПО входят операционные системы,
сетевые программные средства, а также драйверы устройств. Без
базового программного обеспечения работа компьютера и
компьютерных сетей в принципе невозможна.
Сервисные программы (утилиты) – это вспомогательные
компьютерные программы, расширяющие возможности
операционной системы. К ним относятся файловые менеджеры,
архиваторы, антивирусные программы, средства диагностики
системы и некоторые другие.
Файловые менеджеры – это программы, обеспечивающие
удобный и наглядный интерфейс для работы с файлами. Любая
операционная система содержит в своем составе некоторый
файловый менеджер (например, Проводник для Windows). К
числу наиболее популярных файловых менеджеров относятся
Windows Commander, Far Manager, Total Commander.
Архиваторы – это программы, позволяющие с помощью
специальных алгоритмов сжатия данных уменьшить размер
файлов и выполнить упаковку одного или нескольких файлов в
один архив. Существуют различные алгоритмы сжатия, в
соответствии с которыми создаются архивные файлы различных
форматов (ZIP, RAR, ARJ и т. д.). Обычно одна программа
архивации позволяет использовать несколько различных форматов. Для операционной системы Windows самыми популярными
являются архиваторы WinRAR, WinZip, 7-Zip.
Антивирусные программы – это программы для
обнаружения вредоносных программ и лечения зараженных
файлов. Вредоносное программное обеспечение – это класс
программ, предназначенных для выполнения различных
несанкционированных пользователем действий, чаще всего
30
направленных на причинение ущерба (уничтожение или
повреждение данных, замедление работы компьютерной системы,
перехват секретной информации и т. д.). К вредоносным
программам относятся компьютерные вирусы, троянские
программы, сетевые черви, шпионские программы (spyware),
программы для навязывания рекламы (adware), перехватчики
клавиатуры (keylogger) и другие. Многие антивирусные
программы способны не только вылечить зараженные файлы, но и
предотвратить заражение компьютера. Для этого в памяти
компьютера должна постоянно находиться программа, которая
контролирует любые действия с файлами. Она называется
монитором. Современные антивирусы способны также проверять
на наличие вредоносного ПО не только файлы, но и электронную
почту, а также страницы, загружаемые из Интернета. К наиболее
популярным антивирусным программам относятся Антивирус
Касперского, NOD32, Dr.Web, Panda Antivirus.
К средствам диагностики системы относятся программы
сканирования и дефрагментации жѐстких дисков, программы
сбора сведений о системе и др.
Прикладное программное обеспечение
Прикладные программы (приложения) дают пользователю
возможность решать разнообразные информационные задачи, не
прибегая к программированию. Невозможно представить себе
пользователя современного компьютера, который бы ни разу не
применял для подготовки документов текстовые редакторы, не
играл бы в компьютерные игры или не пользовался различными
медиаплеерами для просмотра видеофильмов или прослушивания
музыки. Все перечисленные выше программы относятся прикладному ПО. Многие прикладные программы входят в состав
пакетов прикладных программ (ППП), которые позволяют
решать целый комплекс взаимосвязанных задач для конкретной
предметной области.
Прикладное программное обеспечение можно условно
разделить на две группы:
1) прикладные программы общего назначения,
2) целевое прикладное программное обеспечение.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]