
шпоргалка / Шпора
.doc
Семейства ЭВМ. В настоящее время ЭВМ и вычислительные системы (ВС) разрабатываются и выпускаются в виде семейств, включающие модели машин, объединенных принципом построения системы команд, способов связи процессоров с внешними устройствами и общим для всего семейства набором периферийных устройств. При этом они должны обладать информационной (кодовой) совместимостью (а различных ЭВМ одного семейства используются общие коды, единый формат представления данных, обрабатываемых машиной, носители информации с одинаковыми характеристиками); программной совместимостью на уровне машинных команд "снизу вверх"(единство логической структуры – системы адресации, единые набор команд, стандартный способ подключения внешних устройств, а также единое программное обеспечение, то есть стандартный способ организации массивов данных и программ, единообразный способ обращения к библиотекам этих массивов, способы защиты массивов в памяти ЭВМ); единой конструктивной и технологической базой (что предполагает стандартизацию системы логических элементов, функциональных модулей, конструктивных размеров плат, блоков, стоек и т.д.). Семейства ЭВМ третьего и последующих поколений имеют модульный принцип построения, что позволяет наращивать производительность ЭВМ, подключать по мере необходимости к ним новые устройства, расширяющие функциональные возможности ЭВМ в целом. |
Информационная культура Информационная культура – это свойство личности, позволяющее адекватно реагировать на процесс информатизации общества, развивать умение целенаправленно работать с информацией и использовать для ее получения, обработки, передачи компьютерную информационную технологию, современные технические средства и методы. Информационная культура связана с социальной природой человека и проявляется в следующих аспектах /1/: конкретных навыках по использованию технических устройств; в способности использовать в своей деятельности компьютерную информационную технологию; в умении извлекать информацию из различных источников, представлять её в понятном виде и уметь эффективно использовать; во владении основами аналитической переработки информации; в умении работать с различной информацией; в знании особенностей информационных потоков в своей области деятельности. Формирование информационной культуры специалистов осуществляется в процессе изучения информатики, которая в настоящее время наряду с математикой приобрела статус фундаментальной междисциплинарной науки. |
Классификация ПК портативные рабочие станции – это наиболее крупные и мощные ПК. Они оформляются в виде чемодана (Nomadic – кочевник). Этот тип переносных компьютеров используется для выездных презентаций при наличии средств мультимедиа; «наколенные» компьютеры типа «Lap Top» (масса порядка 5-10кг). По размерам близок к обычному портфелю. Аппаратное и программное обеспечение позволяет им успешно конкурировать с лучшими стационарными ПК; компьютеры – блокноты (Note Book и Lub Note Book) выполняют все функции настоящих ПК. По размерам он ближе к книге крупного формата. Имеет вес около 3 кг. Помещается в портфель-дипломат. Для связи с офисом его обычно комплектуют модемом. Ноутбуки зачастую снабжают приводами CD-ROM; карманные компьютеры (Palmtop – налодонные) – самые маленькие современные ПК, весом около 300г, в сложенном состоянии объем 150х80х25мм. Магнитные диски в них заменяет энергонезависимая электронная память. электронные записные книжки (organizer - органайзеры) пользователем не программируются, а содержат вместительную память, сто позволяет записывать и хранить большое количество сведений. |
Классификация ЭВМ по размерам и производительности Супер-ЭВМ – это мощный вычислительный многопроцессорный комплекс высокой производительности и требующей особых условий эксплуатаций. Архитектура суперкомпьютеров основана на принципе параллельности вычислительного процесса. Компьютер такого класса выпускаются по специальному заказу и являются «штучным» товаром. В настоящее время наиболее известны мощные супер-ЭВМ фирмы Gray Research Gray3, Gray4, Cyber 205 фирмы Control Data, VPP 500 фирмы Siemens (ФРГ) и другие. В нашей стране выпущены такие супер-ЭВМ как ЕС 1191, 1195, 1191.01, 1191.10, Эльбрус 1, 2, 3, 3 Б. Большие ЭВМ (мэйнфреймы) более распространены чем супер-ЭВМ. Но они также требуют особых условий эксплуатации и высококвалифицированного обслуживания. Используются в качестве центральных машин в крупных автоматизированных системах управления, для выполнения сложных научных и технических расчетов. Их целесообразно применять в больших системах при наличии не менее 300 рабочих мест. Современный мейнфрейм S/390 фирмы IBM оснащается не менее чем тремя процессорами, а максимальный объем оперативного хранения достигает 342 Терабайт. малых ЭВМ (мини-ЭВМ). Они используются в системах управления технологическими процессами, в качестве управляющей машины небольшой локальной сети (режим разделения во времени), в системах автоматизированного проектирования, в системах искусственного интеллекта. Мини-ЭВМ обладают повышенной точностью измерения, архитектурой с большой модульностью, дополнительными блоками межпроцессорной связи, что обеспечивает реализацию вычислительных систем с изменяемой структурой. Микро-ЭВМ обязаны своим появлением микропроцессорам. Среди них выделяют многопользовательские, оборудованные многими выносными терминалами и работающие в режиме разделения времени; встроенные, которые могут управлять каким-либо устройством или объектом; «рабочие станции» и персональные ЭВМ. |
Классификация ВМ по принципу действия Аналоговые вычислительные машины – вычислительные машины непрерывного действия, обрабатывающие непрерывно изменяющиеся физические величины (аналоги соответствующих исходных переменных решаемой задачи). АВМ используются для решения научных задач, а также входят в состав производственных управляющих систем. Цифровые вычислительные машины – вычислительные машины дискретного действия, обрабатывающие информацию, представленную в дискретной (цифровой) форме. Наибольшее использование получили ЦВМ с электрическим представлением дискретной информации – электронные вычислительные машины ЭВМ. Гибридные вычислительные машины – вычислительные машины комбинированного действия, работающие с информацией, представленной в цифровой форме и аналоговой форме. |
Классификация ЭВМ по назначению. По назначению выделяют ЭВМ универсальные, проблемно-ориентированные и специализированные.
У
Вычислительные
машины Проблемно-ориентированные ЭВМ предназначены для решения узкого круга задач, используются в системах управления техническими объектами, для регистрации, накопления и обработки относительно небольших объемов данных, обладают ограниченными по сравнению с универсальными ЭВМ аппаратными и программными ресурсами. Специализированные ЭВМ служат для решения более узкого круга задач и функционируют в особых условиях эксплуатации, но узкая ориентация обуславливает их высокую производительность. Предназначены для управления технологическими установками для использования в особых условиях: под водой на глубине, в условиях грязи, вибраций, взрывоопасных газов, в условиях электромагнитных излучений |
МОНИТОР МОНИТОР - устройство визуального отображения текстовой и графической информации, преимущественно на экране кинескопа (электронно-лучевого прибора). Мониторы бывают цветные и монохромные, отличаются размерами, оснащаются разными средствами регулировки и цветокорректировки. Мониторы могут поддерживать разные типы разрешения (количество точек в выводимом изображении по горизонтали и вертикали). Подавляющее большинство современных настольных компьютеров используют мониторы на базе электронно-лучевых трубок (ЭЛТ). Принцип их действия заключается в том, что формируемый электронной пушкой пучок электронов, попадая на экран, покрытый люминофором, вызывает его свечение. На пути пучка электронов обычно находятся дополнительные электроды: отклоняющая система, позволяющая изменять направление пучка, и модулятор, регулирующий яркость получаемого изображения. Любое текстовое или графическое изображение на экране монитора компьютера (как и телевизора) состоит из множества дискретных точек люминофора, называемых также пикселями, или элементами изображения (pixel — picture element), поэтому такие дисплеи называют растровыми. Разрешающая способность монитора определяется числом элементов изображения (пикселей), которые воспроизводятся по горизонтали и вертикали. Существует несколько обычных типоразмеров экранов мониторов, используемых для IBM PC-совместимых персональных компьютеров: 9, 12, 14, 15, 17, 19, 20 и 21 дюймов по диагонали. Кадровая частота монитора на базе ЭЛТ измеряется обычно в герцах и во многом определяет устойчивость изображения. Чем выше частота кадров, тем устойчивее изображение. Частота строк в килогерцах определяется произведением частоты вертикальной развертки на количество выводимых строк в одном кадре (разрешающая способность по вертикали). У цветного монитора имеются три электронные пушки с отдельными схемами управления, а на поверхность экрана нанесен люминофор трех основных цветов: красный (Red, R), зеленый (Green, G), синий (Blue, B). В цветном кинескопе имеется либо теневая маска (Shadow Mask), либо апертурная решетка (технология Trinitron). Они служат для того, чтобы лучи электронных пушек попадали только в точки люминофора соответствующего цвета. Если теневая маска содержит систему отверстий, то апертурная решетка образует систему вертикальных щелей. Четкость изображения на мониторе тем выше, чем меньше размеры точек люминофора на внутренней поверхности экрана. Обычно говорят не о размерах самих точек, а о расстоянии между ними (dot pitch). Этот параметр для различных моделей мониторов может лежать в диапазоне от 0,41 до 0,21 мм. Нормальным уровнем считается 0,26-0,28 мм для ЭЛТ с теневой маской и 0,25 мм для ЭЛТ с апертурной решеткой. Практически все современные мониторы мультичастотные, то есть обладают способностью настраиваться на произвольные значения частот синхросигналов из некоторого заданного диапазона. |
ПРИНТЕР ПРИНТЕР - электромеханическое устройство вывода информации на бумагу. Принтеры бывают монохромные и цветные, ударного (impact) и безударного (non-impact) действия. Последовательные принтеры печатают на бумаге символ за символом, строчные — сразу всю строку, а страничные формируют целиком страницу. В зависимости от технологии печати различают матричные, струйные, лазерные, светодиодные, сублимационные принтеры. Матричные принтеры в 1970-1980-х годах были наиболее распространенными принтерами в компьютерной отрасли. Последовательные ударные матричные печатающие устройства (impact dot matrix) оснащены печатающей головкой с вертикальным рядом (или двумя рядами) игл или тонких стерженьков. Головка движется вдоль печатаемой строки, и в нужный момент иголки ударяют по бумаге через красящую ленту, формируя последовательно символ за символом. Для таких принтеров возможно использование как форматной, так и рулонной бумаги. Головка принтера может быть оснащена 9, 18 или 24 иголками. Существуют модели принтеров как с широкой (формат А3), так и с узкой (формат А4) кареткой. Матричные принтеры дают невысокое качество печати, сильно шумят при работе и малопроизводительны. Более высокую производительность обеспечивают строчные и страничные матричные принтеры. Вместо маленьких точечно-матричных головок они используют длинные массивы с большим количеством игл, при этом достигается скорость печати порядка 1500 строк в минуту. В 1990-х годах матричные печатающие устройства начинают вытесняться струйными и лазерными принтерами. Струйные принтеры относятся к безударным печатающим устройствам. В струйных принтерах изображение формируется микрокаплями специальных чернил, выбрасываемых на бумагу через сопла печатающей головки. Количество сопел у разных моделей принтеров обычно варьируется от 12 до 256. Максимальная разрешающая способность массовых моделей струйных принтеров достигает 1440 точек на дюйм. В отличие от матричных принтеров, струйные работают с гораздо меньшим шумом и обеспечивают лучшее качество печати. В лазерных принтерах используется электрографический принцип создания изображения: изображение переносится на бумагу с барабана, к которому с помощью электростатического потенциала притягиваются частички краски (тонера). Отличие лазерного принтера от обычного копировального аппарата заключается в том, что печатающий барабан электризуется с помощью полупроводникового лазера по командам компьютера. Составными элементами лазерного принтера являются фотопроводящий цилиндр (печатающий барабан), полупроводниковый лазер и прецизионная оптико-механическая система, перемещающая луч. Лазерные принтеры обеспечивают наилучшее, близкое к типографскому, качество печати монохромной и цветной печати, а также самую высокую среди принтеров скорость печати и не требуют специальной бумаги. Светодиодные принтеры (Light Emitting Diode, LED) получили свое название благодаря замене полупроводникового лазера в них «гребенкой» мельчайших светодиодов. Им не требуется сложная оптическая система вращающихся зеркал и линз, что позволяет сделать принтер дешевле, чем лазерный. Сублимационные (dye sublimation) принтеры используют для получения цветных изображений сверхвысокого качества. В них красящие ленты нагреваются до температуры около 400 градусов, при этом краситель испаряется и переносится на специальную бумагу. |
Центральный процессор. Микропроцессоры. Процессор - это устройство, управляющее ходом вычислительного процесса и выполняющее арифметическое и логическое действия. Основная характеристика процессора — тактовая частота (измеряется в мегагерцах, МГц). Чем выше тактовая частота, тем выше производительность процессора. Для большинства операции одного такта недостаточно, поэтому количество операции, которые процессор может выполнить в секунду, зависит не только от тактовой частоты, но и от сложности операций. Одинаковые модели микропроцессоров могут иметь разную тактовую частоту — чем выше тактовая частота, тем выше производительность и цена микропроцессора. Тактовая частота измеряется в мегагерцах (МГц). Микропроцессор, иначе, центральный процессор. Центральный процессор (CPU, от англ. Central Processing Unit) — это основной рабочий компонент компьютера, который выполняет арифметические и логические операции, заданные программой, управляет вычислительным процессом и координирует работу всех устройств компьютера. Микропроцессорная память (МПП) - служит для кратковременного характера, записи и выдачи информации, непосредственно используемой в вычислениях в ближайшие такты работы машины, ибо основная память (ОП) не всегда обеспечивает скорость записи, поиска и считывания информации, необходимую для эффективной работы быстродействующего микропроцессор. Регистры - быстродействующие ячейки памяти различной длины (в отличие от ячеек ОП, имеющих стандартную длину 1 байт и более низкое быстродействие); Интерфейсная система микропроцессора - реализует сопряжение и связь с другими устройствами ПК; включает в себя внутренний интерфейс МП, буферные запоминающие регистры и схемы управления портами ввода-вывода (ПВВ) и системной шиной. Интерфейс (interface)- совокупность средств сопряжения и связи устройств компьютера, обеспечивающая их эффективное взаимодействие. Порт ввода-вывода (I/O - Input/Output port) - аппаратура сопряжения, позволяющая подключить к микропроцессору другое устройство ПК. Основу центрального процессора ПЭВМ составляет микропроцессор - обрабатывающее устройство, служащее для арифметических и логических преобразований данных, для организации обращения к ОП и ВнУ и для управления ходом вычислительного процесса. В настоящее время существует большое число разновидностей микропроцессоров, различающихся назначении, функциональными возможностями, структурой, исполнением. Чаще всего наиболее существенным, классификационным различием между ними является количество разрядов в обрабатываемой информационной единице:8-битовые, 16-битовые, 32-битовые и др. SL - микропроцессор изготовлен для работы с пониженным потреблением энергии (питание на те или иные блоки МП подается только в те моменты, когда они включаются в работу, в результате снижается потребление энергии и увеличивается срок службы источников питания, сокращается выделение энергии в кристалле МП и снижается его температура, благодаря чему увеличивается срок службы микропроцессора); SX - данный микропроцессор является переходным - длина машинного слова в нем осталась без изменения от предыдущей модели; DX - длина машинного слова увеличена вдвое по сравнению с МП предыдущей модели. Цифры обозначают, во сколько раз изменилась тактовая частота по сравнению с МП предыдущей модели. Иногда (при наличии модификаций) дополнительно указывается тактовая частота МП. В персональных ЭВМ нашли применение не только микропроцессоры фирмы Intel. Крупнейшими производителями аналогов микропроцессорам Intel (клонов) являются фирмы Cyrix и AMD. Условно микропроцессор можно разделить на две части: исполнительный блок (Execution Unit - EU) и устройство сопряжения с системной магистралью (Bus Interface Unit - ВШ). В исполнительном блоке находятся: арифметический блок и регистры общего назначения (РОН). Арифметический блок включает арифметико-логическое устройство, вспомогательные регистры для хранения операндов и регистр флагов. |
КЭШ память КЭШ-память - это буферная, недоступная для пользователей быстродействующая память, автоматически используемая компьютером для ускорения операций с информацией, хранящейся в более медленно действующих запоминающих устройствах. Например, для ускорения операций с основной памятью организуется регистровая КЭШ-память внутри микропроцессора (КЭШ-память первого уровня) или вне микропроцессора на материнской плате (КЭШ-память второго уровня); для ускорения операций с дисковой памятью организуется КЭШ-память на ячейка электронной памяти. Встроенная КЭШ – память – это КЭШ – память 1-го уровня. Она обуславливает высокую производительность ПК. МП Pentium и Pentium Pro имеют КЭШ – память отдельно для данных и отдельно для команд. Для МП Pentium емкость памяти всего 8 Кбайт, а для Pentium Pro она достигает 256-512 Кбайт. Для всех МП может использоваться дополнительная КЭШ – память (КЭШ – память 2-го уровня). Она размещается на материнской плате вне МП. Ее емкость может достигать несколько мегабайт. По принципу записи результатов различают два типа КЭШ-памяти:
|
Арифметика - логическое устройство (АЛУ) - предназначено для выполнения всех арифметических и логических операций над числовой и символьной информацией (в некоторых моделях ПК для ускорения выполнения операций к АЛУ подключается дополнительный математический сопроцессор); Системная шина. Это основная интерфейсная система компьютера, обеспечивающая сопряжение и связь всех его устройств между собой. Основная память (ОП). Она предназначена для хранения и оперативного обмена информацией с прочими блоками машины. ОП содержит два вида запоминающих устройств: постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ). ПЗУ служит для хранения неизменяемой (постоянной) программной и справочной информации, позволяет оперативно только считывать хранящуюся в нем информацию (изменить информацию в ПЗУ нельзя). ОЗУ предназначено для оперативной записи, хранения и считывания информации (программ и данных), непосредственно участвующей в информационно - вычислительном - процессе, выполняемом ПК в текущий период времени. Главными достоинствами оперативной памяти являются ее высокое быстродействие и возможность обращения к каждой ячейке памяти отдельно (прямой адресный доступ к ячейке). В качестве недостатка ОЗУ следует отменить невозможность сохранения информации в ней после выключения питания машины (энергозависимость). Внешняя память. Она относится к внешним устройствам ПК и используется для долговременного хранения любой информации, которая может когда-либо потребоваться для решения задач. Внешняя память содержит разнообразные виды запоминающих устройств, но наиболее распространенными, имеющимися практически на любом компьютере, являются накопители на жестких (HDD) и гибких (HD) магнитных дисках. Внешние устройства (ВУ). Это важнейшая составная часть любого вычислительного комплекса. Достаточно сказать, что по стоимости ВУ иногда составляют 50-80% всего ПК. ОТ состава и характеристик ВУ во многом зависят возможность и эффективность применения ПК в системах управления и в народном хозяйстве в целом. ВУ ПК обеспечивают взаимодействие машины с окружающей средой пользователями, объектами управления и другими ЭВМ. Внутримашинный системный интерфейс - система связи и сопряжения узлов и блоков ЭВМ между собой - представляет собой совокупность электрических линий связи (проводов), схем сопряжения с компонентами компьютера, протоколов (алгоритмов) передачи и преобразования сигналов. Внутренняя память - это память высокого быстродействия и ограниченной емкости. При изготовлении блока памяти используют либо электронные схемы на полупроводниковых элементах, либо ферромагнитные материалы. Оперативная память служит для хранения оперативной, часто изменяющейся в процессе решения задачи. При решении другой задачи в оперативной памяти будет храниться информация только для этой задачи. При отключении ЭВМ вся информация, находящаяся в оперативной памяти, в большинстве случаев стирается. Постоянная память предназначена для хранения постоянной информации, которая не зависит от того, какая задача решается в ЭВМ. В большинстве случаев постоянной информацией являются программы решения часто используемых задач, например вычисление функций sin X, cos X, lg X, а также некоторые управляющие программы, и т.д.
|
Аудио и видео адаптеры. Адаптер - это устройство, которое обеспечивает связь между центральной частью ЭВМ и конкретным внешним устройством, например между оперативной памятью и принтером или винчестерским диском. Видеоадаптер. Посылает в монитор сигналы управления яркостью лучей и синхросигналы строчной и кадровой разверток. Монитор преобразует эти сигналы в зрительные образы. А программные средства обрабатывают видеоизображения – выполняют кодирование и декодирование сигналов, координатные преобразования, сжатие изображений и д.р. Устройства ввода - вывода предназначены для организации ввода информации в оперативную память компьютера или вывода информации из оперативной памяти компьютера во внешнюю память либо непосредственно пользователю. (НМЛ - накопитель на магнитной ленте НГМД - накопитель на гибких магнитных дисках, НМД - накопитель на жестких магнитных дисках, УПК-устройство ввода-вывода с перфокарт, УПЛ - устройство ввода-вывода с перфолент. Аудиокарта (звуковая плата) — устройство, предназначенное для воспроизведения звука. Для этого надо подключить к аудиокарте акустические системы или наушники. Если к звуковой плате подключить микрофон или другое устройство, генерирующее электрический эквивалент звуковых колебаний (магнитофон, радиоприемник и т.п.), то можно и записать звук в память ПК. К специальном) разъему (игровому порту) звуковой карты можно подключить также и джойстик. Если на карте есть MIDI-разъем, то к ПК можно подключить электронно-музыкальные инструменты. У любой звуковой платы есть два различных устройства воспроизведения звука: волновой и табличный синтезаторы. Модем — устройство для подключения к другим компьютерам по телефонной линии. Модемы выпускают во внешнем или внутреннем исполнении. Функционально при этом они не отличаются, разве что внутренний модем занимает лишний разъем на материнской плате, а внутренний — какой-либо из портов ПК (LPT или СОМ) и место на столе. Модемы бывают внутренние и внешние модемы. Слово "модем" (modem) происходит от сочетания "модулятор/демодулятор" и используется для обозначения широкого спектра устройств передачи цифровой информации при помощи аналоговых сигналов путем их модуляции - изменения во времени одной или нескольких характеристик аналогового сигнала: частоты, амплитуды и фазы. Факс-модем. Это модем со встроенными фуксовыми протоколами установления связи, модуляции и передачи изображений. Такой модем может работать как с обычными модемами посредством протоколов передачи данных, так и с факс-машинами через протоколы передачи изображений. Голосовой модем. Это модем с возможностью голосового (voice) контакта между абонентами. Soft-modem.Так называют класс модемов, часть "интеллекта" которых переносится из самого модема в основной компьютер. Повышение быстродействия центральных процессоров и появление специализированных команд для обработки сигналов (MMX) позволяют передать часть функций модемной аппаратуры операционной системе основного компьютера. Клавиатура - это одно из основных устройств ввода информации в ЭВМ, позволяющее вводить различные виды информации. Клавиатура служит для ввода букв, цифр и знаков препинания. У нее более 100 клавиш. Клавиатура состоит из блоков: алфавитно-цифровые клавиши; функциональные; дополнительные; блок курсорных клавиш. Клавиатура необходима для того, чтобы вводить в компьютер всевозможную информацию с помощью клавиш, расположенных на ней. Состоит клавиатура, если, в общем, из клавиш, объединенных в одну матрицу и электронного блока. Типы клавиатур: Цифровая клавиатура; Клавиатуры с пластмассовыми штырями; Сенсорная клавиатура; Клавиатура с микропереключателем; Клавиатуры с герконами; Клавиатура со щелчком. |
|
Сканером называется устройство, позволяющее вводить в компьютер образы изображение, представленных в виде текста, рисунков, слайдов, фотографий или другой графической информации. Сканеры бывают: Ручные сканеры; Настольные сканеры; Черно-белые сканеры; Цветные сканеры. Манипуляторы – (мышь, джостик,) – это спец. Устройство, которое используется для управления курсором. Мышь связана с П.К.К кабелем через специальный блок – адаптер, и ее движения преобразуются в соответствующие перемещения курсора по экрану дисплея. Джостик - это стержень ручка, отклонение которой от вертикального положения приводит к передвижению курсора в соответствующем направления по экрану монитора. Трекбол- небольшая коробка с шариком, встроена в верхнюю часть корпуса, пользователь рукой вращает шарик и перемешает соответственно курсор. Плоттеры - это устройство, которое чертит графики, рисунки, или диаграммы под управлением П.К. Графопостроители рисуют изображение с помощью пера и используются для получения сложных конструкторных чертежей, архитектурный планов, деловых схем. Они подразделяются: на рулонные и планшетные, на перьевые, струйные, и электростатические, векторные и растровые. |
|