3. Принципи функціонування комп»ютера( Фон Нейман)

Джон Фон Неймман запропонував у 40-х роках минулого століття:

• Комп’ютер є автомат, що працює згідно з заданою програмою

• Програма та дані вводяться в пам'ять машини, після чого автомат виконує обчислення згідно з командами програми

• Для розв’язування іншої задачі використовується інша програма, але структура комп’ютера незмінна, універсальна

• Вся інформація кодується бітами, тобто засобами двохсимвольного алфавіту

4.Присторої зовнішньої памяті. Накопичувачі на магнітних, оптичних дисках, флеш-пам'ять.

Для довготривалого зберігання інформації (програм та даних) на ПК використовуються різні пристрої, що належать до зовнішньої пам’яті. Зовнішня пам’ять є довготривалою. Зовнішня пам'ять: гнучкі диски, оптичні диски. Магнітооптичні диски, стримери, жорсткі диски, зємні диски, DVD диски

Магнітні диски мають таку назву завдяки наявності тонкого магнітного шару на своїй поверхні. Запис інформації на магнітні диски відбувається по концентричних колах – доріжках. Всі концентричні доріжки розбиваються на сектори. Сектор – це найменша ділянка поверхні диска, на яку можна записати дані. В одному секторі, як правило, 512 б, але може бути і 1024 б.Обмін даних здійснюється цілим числом секторів. Кластер – це мінімальна одиниця розміщення інформації, що складається з декількох суміжних секторів доріжки.

Лазерні (оптичні) диски випускаються двох типів: CD-диски, DVD-диски. CD ROM (ROM – ReadOnlyMemory) – пристрій для читання даних з компакт дисків на яких є великі обсяги інформації . Компактні (оптичні) диски використовують технологію лазерного запи­сування інформації.При цій технології лазерний промінь пропалює ямки, потім при читанні з поверхні диска по-різному відбивається світло. Ямка відповідає нулеві, а горбик – одиниці. Доріжка, по якій зроблено запис, має вигляд спіралі. Ця доріжка лише одна, на відміну від багатьох доріжок на магнітному диску.На початку 1998 р. на ринку стали з’являтися диски і накопичувачі DVD (DigitalVideoDisk) – багатоцільовий цифровий диск). За розміром CD та DVD однакові (діаметром 12 см), але DVD в два рази тонші. На DVD диску доріжки розміщені щільніше і лазерний промінь з меншою довжиною хвилі нарізає більш щільні ямки (точки). DVD диски можуть бути як однобічні так і двобічні (DS), одношарові  та двошарові (DL).

Flash-пам'ятьОстаннім часом для зовнішньої пам'яті використовують пристрої Flash-па­м'яті. Підключаються ці пристрої до комп’ютера по інтерфейсу USB (1.0 чи 2.0). Пристрої Flash-па­м'яті мають невеликі розміри, найріз­номанітніші форми корпусів з індикатором, що загоряється під час доступу до даних. Основні характеристики Flash-па­м'яті такі: ємність (1, 2, 4, 8, 16 і навіть 32 ГБ), швид­кість передавання даних (до 60 Мб/с), надійність (час зберігання даних до 10 років).

5. Класифікація пристроїв виведення. Пристрої візуалізації. Пристрої виведення:

• Стандартні( монітор, принтер)

• Нестандартні( колонки, навушники, плотер, світлове табло)

Основним пристроєм виведення (візуалізації) інформації в ПК є монітор (дисплей).Він служить для відображення на екрані графічної та символьної інформації.Розмір екрана характеризується довжиною його діагоналі, яка виражається в дюймах (1 дюйм = 25,4 мм).Основним пристроєм ЕПТ-моніторів є електронно-променева трубка. Рідкокристалічні монітори –LCD виготовлені з речовин, яка перебуває в рідкому стані, але має кристалічні властивості. Молекули рідких кристалів під дією електричного поля можуть змінювати свою орієнтацію й властивості. Плазмові – створюються за допомогою заповнення простору між двома скляними поверхнями інертним газом(аргоном чи неоном), потім на скляну поверхню розміщають прозорі електроди, на які подається високочастотна напруга.

Для виведення текстової та графічної інформації на папір, плівку чи інші носії призначеніпристрої друку. Принтери можна класифікувати не лише за механізмом дії, а й за форматом аркуша паперу, на який виводиться інформація.Основними характеристиками принтерів є: швидкодія, собівартість і якість друку. Якість друку характеризується роздільною здатністю dрі, тобто кількістю точок, які виводяться на одиницю довжини чи площі.

Матричні принтери – це принтер ударної дії. друкувальна головка принтера містить вертикальний ряд тонких металевих стержнів (голок). Головка рухається уздовж рядка, що друкується, а голки в потрібний момент ударяють по паперу через фарбувальну стрічку, утворюючи крапки. З цих крапок і формується зображення. Дуже повільні та шумні струменеві принтери - наносить зображення на папір у такий спосіб: уздовж аркуша паперу переміщується друкувальна голівка з мікроскопічними отворами, з яких викидаються крапельки чорнил. Ці крапельки такі малі, що їх не можна розгледіти неозброєним оком, і тому нанесене на папір зображення здається суцільним. Досить швидко друкують, майже без шуму

Лазерні принтери – практично безшумний друк, висока швидкість друку, сторінка друкується цілком. Висока розподільна здатність та якість друку. Плотер (графобудівник) - це пристрій виведення інформації з комп'ютера, призначений для зображення графіків, діаграм, креслень на папері. Існує розподіл плотів на фрикційні, планшетні, барабанні. Принцип дії, що і струменевого принтера. Мультимедійний проектор-це пристрій, який проектує зображення на екран за допомогою сигналу, отриманого від комп’ютера, відеомагнітофону, CD або DVD-плєэра, відеокамери або телевізійного тюнера.

6. Системи числення

Система числення – сукупність прийомів запису чисел. Кількість знаків в алфавіті називається основою системи числення.

Розрізняють позиційні та непозиційні с-ми числення.

Непозиційні: значення символу не залежить від його місця, напр. римські цифри

Позиційні: десяткова с-ма, інформацію несе не тільки цифра, але й місце,яке позначене цифрою

5237=5*10³+2*10²+3*10¹+7*10⁰, 10 –основа с-ми числення, с-ма -\ десяткова. 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 – алфавіт с-ми.

Двійкова система числення

У двійковій системі числення числа виражаються тільки за допо­могою двох цифр 0 і 1

Будь-яке двійкове число, записавши його у вигляді суми степенів основи, можна перевести в десяткове, наприклад

  (101110)₂ = 1×2⁵ + 0×2⁴ + 1×2³ + 1×2² + 1×2¹ + 0×2⁰ = 46.

Двійкова система стала основою побудови обчис­лю­вальних машин, тому що електронні елементи, які застосо­ву­ються в комп’ютерній техніці, можуть перебувати в двох стійких станах. 

Над двійковими числами теж виконуються арифметичні дії. Для їхнього додавання та множення використовують такі таблиці (табл. 2)

Вісімкова та шістнадцяткова системи числення

Двійкова система числення призводить до довгого запису чисел, який важко сприймається користувачем при його зчитуванні. Тому для ком­пактнішого запису чисел використовують вісімкову та шістнадцяткову системи числення. Ці системи числення використовуються користувачами, комп’ютер все рівно працює з двійковими числами.

Вісімкові числа записуються за допомогою цифр 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, а алфавіт шістнадцяткової системи складається з арабських цифр і перших шести літер латинського алфавіту: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F. Основи цих двох систем є степенями числа 2 (8 = 2³, 16 = 2⁴), тому двійкові числа зручно записувати в цих системах. Наприклад (357)₈ = 11 101 111, (7AB)₁₆= 111 1010 1011. (2СF)₁₆=2*16²+12*16¹+15*16⁰=(944)₁₀

Переведення чисел з системи числення з основою р у десяткову систему.

(а_ka_k-1a₀)_p=а_k·p^k+a_k-1·p^k-1+a_k-2·p^k-2+…+a_1·p+a

Дріб у двійковій системі записується за тими ж правилами, але при підрахунку потрібно використовувати від’ємні степені двіки.

(0,01101)₂=1*2^-1+1*2^-2+0*2^-3+1*2^-4=1*0,5+1*0,25+0*0,125+1*0,0625=(0,8125)_10.

Перехід від десяткової до інших систем числення

Якщо число ціле, то його потрібно послідовно ділити на основу системи доти, доки частка не стане меншою ніж основа. Залишки, що будуть отримані записані у зворотному порядку, починаючи з останньої частки, і будуть шуканим записом.

Для переводу цілого числа з двійкової системи до вісімкової його попередньо треба розбити на тріади, а потім кожну тріаду замінити відповідною цифрою вісімкової системи, щоб перейти до шістнадцяткової системи треба зробити так само, тільки ділити потрібно на тетради.