Тема: Інформаційна система, її структура. Комп’ютер, як інформаційна

система. Архітектура ЕОМ. Апаратна складова комп’ютера.

Основні функції та характеристики апаратних складових.

Мета: навчальна: ознайомити студентів з принципом будови та

роботи основних апаратних складових ПК,

їх основними характеристиками.

виховна: виховати у студентів інформаційну культуру,

розвиваюча: розвивати абстрактне і логічне мислення;

Хід заняття:

I. Організаційний момент.

II. Повторення вивченого матеріалу.

1. Що ви розумієте під поняттям «інформація», «інформатика», «комп’ютер»;

2. Що є предметом вивчення інформатики?

3. Про що вам говорить ім’я Джон Фон Нейман?

4. Які одиниці виміру інформації Ви знаєте?

III. Теоретична частина.

1. Материнська плата.

2. Процесор

3. Загальні поняття пам’яті ПК.

4. ROM – Постійна пам'ять.

5. RAM - Оперативна пам’ять.

6. Накопичувачі на магнітних дисках

7. Накопичувачі на оптичних дисках

IV. Відповіді на питання студентів.

5. Підсумок заняття,

6. Домашнє завдання.

Методи класифікації комп'ютерів.

Ми з вами знаємо, що комп’ютер – це електронний пристрій, що виконує операції введення інформації, зберігання та оброблення її за певною програмою, виведення одержаних результатів у формі, придатній для сприйняття людиною.

Класифікують комп’ютери за різними ознаками. Слід зауважити, що будь-яка класифікація є певною мірою умовна. Розглянемо найбільш поширені критерії класифікації комп'ютерів.

Класифікація комп’ютерів: і. За призначенням

1. Великі електронно-обчислювальні машини (ЕОМ) – призначені для обслуговування великих галузей господарства, створені в окремих центрах з великим штатом людей. Ціна – сотні тисяч грн..

2. Міні ЕОМ; використовуються на невеликих підприємствах, у науково-дослідних інститутах для розв’язання специфічних задач.

3. Мікро ЕОМ; призначені для обслуговування будь-якої сфери діяльності.

Персональний комп'ютер:призначений для обслуговування одного робочого місця.

Ділові ПК - мають мінімум засобів відтворення графіки та звуку.

Портативні ПК відрізняються наявністю засобів з'єднання віддаленого доступу (комп'ютерний зв'язок).

Робочі станції - збільшені вимоги до пристроїв збереження даних.

Розважальні ПК - основний акцент до засобів відтворення графіки та звуку.

Іі. По рівню спеціалізації

1. Універсальні; дозволяють створити будь-яку конфігурацію для роботи з графікою, текстом, музикою, відео тощо

2. Спеціалізовані. створені для рішення конкретних задач, зокрема, бортові комп'ютери у літаках та автомобілях.

Ііі. За розміром

1. Настільні (desktop); найбільш поширеними

2. Портативні (notebook); зручні для користування, мають засоби комп'ютерного зв'язку.

3. Кишенькові (palmtop). можна назвати 'інтелектуальними' записниками, дозволяють зберігати оперативні дані і отримувати швидкий доступ.

Конфігурацію комп’ютера можна змінювати в міру необхідності. Але, існує поняття базової конфігурації, яку можна вважати типовою:

• системний блок;

• монітор;

• клавіатура;

• мишка.

Системний блок – основна складова, в середині якої містяться найважливіші компоненти.

Пристрої, що знаходяться в середині системного блока називають внутрішніми, а пристрої, що під'єднуються ззовні називають зовнішніми (периферійними).

За зовнішнім виглядом, системні блоки відрізняються формою корпуса:

горизонтального (desktop) виконання.

вертикального (tower) виконання.

Основною платою комп’ютера, яка розташована в системному блоці є материнська плата (MotherBoard).

На материнській платі монтується чипсет, це мікросхеми, які забезпечують і контролюють логіку функціонування плати, на платі також розташовуються розніми для підключення центрального процесора, графічної плати, звукової плати, твердих дисків, оперативної пам'яті і інші розніми.

• процесор - головна мікросхема комп'ютера, його "мозок". Він керує роботою всіх пристроїв комп'ютера. Швидкість його роботи визначає швидкодію комп'ютера;

Основними параметрами процесорів є:

• тактова частота визначає кількість елементарних операцій (тактів), що виконуються процесором за одиницю часу. вимірюється у МГц. Тактова частота позначається цифрами у назві процесора (наприклад, AMD Athlon 64 X2 6400+, тобто процесор Athlon покоління 64 X2 з тактовою частотою 6400 МГц або 6,4 ГГц). Для нормальної роботи комп'ютера мені доведеться порадити придбати процесор з тактовою частотою не менше 2.0 ГГц. Тобто чим більша тактова частота, тим більше команд може виконати процесор, і тим більша його продуктивність.

• розрядність. розрядність процесора визначається розрядністю командної шини, тобто кількістю провідників у шині, по якій передаються команди. Сучасні процесори сімейства Intel є 64-розрядними.

• розмір кеш пам'яті. Обмін даними всередині процесора відбувається набагато швидше ніж обмін даними між процесором і оперативною пам'яттю. Тому, для того щоб зменшити кількість звертань до оперативної пам'яті, всередині процесора створюють так звану надоперативну пам'ять. Коли процесору потрібні дані, він спочатку звертається до кеш-пам'яті, і тільки якщо там потрібні дані відсутні, відбувається звертання до оперативної пам'яті. Чим більший розмір кеш-пам'яті, тим більша ймовірність, що необхідні дані знаходяться там. Тому високопродуктивні процесори оснащуються підвищеними обсягами кеш-пам'яті. Розрізняють кеш-пам'ять першого рівня (виконується на одному кристалі з процесором і має об'єм порядку декілька десятків Кбайт), другого рівня (виконується на окремому кристалі, але в межах процесора, з об'ємом в сто і більше Кбайт) та третього рівня (виконується на окремих швидкодійних мікросхемах із розташуванням на материнській платі і має обсяг один і більше Мбайт).

• шини - набір провідників, по яких відбувається обмін сигналами між внутрішніми пристроями комп'ютера;

Основних шин три:

• шина даних,

• адресна шина,

• командна шина.

Адресна шина. Дані, що передаються по цій шині трактуються як адреси комірок оперативної пам'яті. Саме з цієї шини процесор зчитує адреси команд, які необхідно виконати, а також дані, із якими оперують команди. У сучасних процесорах адресна шина 32-розрядна, тобто вона складається з 32 паралельних провідників.

Шина даних. По цій шині відбувається копіювання даних з оперативної пам'яті в регістри процесора і навпаки. У ПК на базі процесорів Intel Pentium шина даних 64-розрядна. Це означає, що за один такт на обробку поступає відразу 8 байт даних.

Командна шина. По цій шині з оперативної пам'яті поступають команди, які виконуються процесором. Команди представлені у вигляді байтів. Прості команди вкладаються в один байт, але є й такі команди, для яких потрібно два, три і більше байтів. Більшість сучасних процесорів мають 32-розрядну командну шину, хоча існують 64-розрядні процесори з командною шиною.

Шини на материнській платі використовуються не тільки для зв'язку з процесором. Усі інші внутрішні пристрої материнської плати, а також пристрої, що підключаються до неї, взаємодіють між собою за допомогою шин. Від архітектури цих елементів багато в чому залежить продуктивність ПК у цілому.

Пам'ять. А що ж таке пам'ять?

(це пристрій, призначений для зберігання інформації з метою її добування і перетворення)

Пам'ять буває внутрішня та зовнішня

Внутрішня пам'ять буває двох видів:

• оперативний запам'ятовуючий пристрій (ОЗП) - набір мікросхем, що призначені для тимчасового зберігання даних, поки включений комп'ютер;

Оперативна память - це пямять комп'ютера. Вона потрібна в першу чергу комп'ютеру. Дана пам'ять дає ком'пютеру змогу дуже швидко записувати та зчитувати данні. Ця пам'ять, на відмуну від вінчестера, є повністю енергозалежною, тобто данні в ній зберігаються лише при умові, що комп'ютер ввімкнений. У ній комп'ютер зберігає тимчасово потрібні для нього файли, математичні розрахунки і взагалі, все те, що йому "заманеться"!). У сучасних комп'ютерах використовуються від 1 до 4 гігабайт оперативної пам'яті. Якщо на материнській платі встановлено декілька модулів оперативної пам'яті, то бажано, щоб вони були однакові за об'ємом та частотою (по можливості й за фірмою - виробником).

Існує поняття типу пам'яті. На даний момент часу використовуються такі типи оперативної пам'яті: DDR, DDR II, DDR III. Всі вони абсолютно різні, і тому, пам’ять, яка працює в одному комп'ютері, не обов'язково повинна підійти і працювати в іншому.

Кожен із цих типів є наступним кроком еволюції оперативної пам'яті. Кожний наступний тип вже більш досконалий за попередній: виконаний на новій архітектурі, на іншому технологічному процесі, кожен наступний тип вважається швидшим, надійнішим.

Основні характеристики оперативної пам'яті:

	Тип. Безумовно, це головна характеристика оперативної пам'яті. На даний момент часу використовуються такі типи оперативної пам'яті: DDR, DDR II, DDR III. Всі вони абсолютно різні , і тому, пам’ять, яка працює в одному комп'ютері, не обов'язково повинна підійти і працювати в іншому. В нових компютерах стандартом є тип DDR II. А останні моделі процесорів та материнських плат підтримують тип DDR III. А провідні виробники оперативної пам'яті (такі, як G.Skill, Geil, Corsair та ін.) вже працюють над новими стандартами DDR IV і навіть DDR V!
	Об'єм. Чим більший об'єм оперативної пам'яті має комп'ютер, тим швидше він працює, тим більшу кількість різноманітних програм водночас ви можете використовувати.
	Частота. Частота оперативної пам'яті вимірюється у мегагерцах (МГц). Чим більша частота модулів оперативної пам'яті, тим чіткіше та швидше працює комп'ютер. Для нормальної роботи потрібно, щоб були встановлені модулі оперативної пам'яті з частотою як мінімум 333 МГц та об'ємом як мінімум 256 Мб.

• постійний запам'ятовуючий пристрій (ПЗП) - мікросхема, призначена для довготривалого зберігання даних, навіть при вимкненому комп'ютері;

В момент включення комп'ютера в його оперативній пам'яті відсутні будь-які дані, оскільки оперативна пам'ять не може зберігати дані при вимкненому комп'ютері. Але процесору необхідні команди, в тому числі і відразу після включення. Тому процесор звертається за спеціальною стартовою адресою, яка йому завжди відома, за своєю першою командою. Ця адреса вказує на пам'ять, яку прийнято називати постійною пам'яттю ROM або постійним запам'ятовуючим пристроєм (ПЗП). Мікросхема ПЗП здатна тривалий час зберігати інформацію, навіть при вимкненому комп'ютері. Кажуть, що програми, які знаходяться в ПЗП, "зашиті" у ній - вони записуються туди на етапі виготовлення мікросхеми. Комплект програм, що знаходиться в ПЗП утворює базову систему введення/виведення BIOS (Basic Input Output System). Основне призначення цих програм полягає в тому, щоб перевірити склад та працездатність системи та забезпечити взаємодію з клавіатурою, монітором, жорсткими та гнучкими дисками.