МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра самолетостроения
Н.В.Лосев
Методические указания
к выполнению лабораторных работ
по курсу "Информатика"
для студентов специальности 130100
"Самолето- и вертолетостроение"
всех форм обучения
ВОРОНЕЖ 2002
УДК 519.682(075.85)
Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу "Информатика" для студентов специальности 130100 "Самолето- и вертолетостроение" / Н.В.Лосев, Воронеж: изд-во ВГТУ, 2002. 37 с.
Методические указания содержат рекомендации к выполнению первых восьми лабораторных работ по курсу "Информатика", составляющих полный объем учебной нагрузки в соответствии с учебным планом осеннего семестра для студентов первого курса.
Учебное пособие подготовлено в электронном виде в текстовом редакторе WORD и содержится в файле INFORMATICA.DOC.
Научный редактор доцент А.П.Будник
Издается по решению редакционно-издательского совета
Воронежского государственного технического университета
Лосев Н.В., 2002
Оформление. Воронежский государственный технический университет, 2002
1. Введение
Курс "Информатика" имеет целью дать студентам начальную подготовку в области вычислительной техники и программирования, необходимую для дальнейшего использования ЭВМ в учебных курсах и в практике проведения инженерно-технических расчетов, связанных с проектированием авиационной техники и технологии, оформления технической документации, хранением и обработкой информации, в том числе и графической.
Цикл лабораторных работ первого семестра предназначен для обучения студентов работе в среде операционной системы WINDOWS. Предусмотрено изучение основных приемов работы с наиболее распространенными программами, такими, как WORD, Excel, MSPaint, редактор формул Eqnedt32.
Методические указания рассчитаны на использование в учебном процессе ЭВМ типа IBM AT любой модификации не ниже, чем Pentium.
Лабораторная работа №1. Устройство и эксплуатация эвм
(продолжительность – 4 часа)
Цель работы
Целью данной работы является изучение структуры ЭВМ, назначения и основных характеристик её компонентов, порядка включения и выключения машины.
В результате выполнения работы студент должен уметь правильно включать и выключать ЭВМ, входить в кафедральную вычислительную сеть с использованием собственного пароля, иметь представление о внешнем виде, характеристиках основных компонентов компьютера и их влиянии на производительность системы.
Основные теоретические сведения. Структура ЭВМ
ЦП
ПЗУ
ОЗУ КЭШ
Шина данных
БП УУ К
Внешнее устройство
220 в
ЦП - центральный процессор. Он предназначен для организации процедуры обработки информации и является основой ЭВМ. Главная интегральная характеристика ЦП - быстродействие, измеряемое в количестве операций в секунду, которое он способен выполнить. При этом проверка на быстродействие процессора должна проводиться на какой-либо типичной задаче, содержащей операции всех типов в определенной пропорции (на так называемой «смеси Гиббсона»). На быстродействие ЦП основное влияние оказывают три его характеристики:
тактовая частота (с увеличением её в два раза производительность процессора также возрастает в два раза);
разрядность (с увеличением разрядности производительность также возрастает, но непропорционально);
конструктивные особенности процессора.
Современные процессоры имеют тактовые частоты от 300 МГц до 4 ГГц, разрядность 32 или 64 (значительно реже – 128). Ранее выпускались процессоры с разрядностью 8 или 16 и небольшими частотами.
ОЗУ - оперативное запоминающее устройство. Предназначено для хранения информации, необходимой для решения данной конкретной задачи. Основная характеристика ОЗУ - емкость, измеряемая в байтах. 1 байт - это емкость восьми двоичных ячеек памяти, объединенных в так называемое "машинное слово". Применяются также более крупные единицы: 1 Кбайт = 1024 байт, 1 Мбайт = 1024 Кбайт и 1 Гбайт = 1024 Мбайт. Современные ЭВМ обычно имеют ОЗУ емкостью от 64 Мбайт до 1 Гбайт. Чем больше память – тем более сложные задачи и с большей скоростью могут решаться на ЭВМ. Например, для комфортной работы с текстовым редактором WORD достаточно даже 32 Мбайт, а для мощной системы автоматизированного проектирования UNIGRAPHICS необходимо не менее 256 Мбайт, а лучше 1 Гбайт.
Вторая важная характеристика ОЗУ – время доступа к информации. Оно обычно измеряется в наносекундах (нс). 1нс=1*10-9 с. Для современных модулей памяти характерны значения времени доступа порядка 6-10 нс, ранее выпускались модули со значительно большим временем доступа (60 – 70 нс). Тем не менее, даже современные значения этой характеристики являются недостаточными. Поэтому реальная производительность сегодняшнего компьютера при решении задач, связанных с многократным обращением к памяти, будет слишком мала даже при использовании быстрого процессора.
ПЗУ - постоянное запоминающее устройство. Предназначено для постоянного хранения одной и той же информации, необходимой для функционирования ЭВМ в течение всего срока ее службы. ПЗУ загружается на заводе-изготовителе и в дальнейшем его содержимое не изменяется.
КЭШ – сверхоперативная память. Её назначение – служить буфером между ОЗУ и процессором. Кэш имеет обычно небольшой объем (из-за высокой стоимости каждого байта, что объясняется конструктивными особенностями), но очень большое быстродействие. Это позволяет значительно увеличить производительность системы без существенного увеличения цены. КЭШ обычно имеет емкость 128 – 512 Кбайт
Шина - интерфейс (или шина данных). Ее назначение - обеспечение обмена данными между всеми устройствами компьютера и согласование и синхронизация этих обменов.
БП - блок питания.
УУ - устройство управления. Оно обычно состоит из клавиатуры, монитора и манипулятора «мышь».
К - контроллеры. Их назначение - согласовать работу ЭВМ с различными внешними устройствами (принтером, накопителями на магнитных дисках, графопостроителем, модемом и т.д.).