- •Оглавление
- •Глава 1. Понятие информатики, системы счисления, 11
- •Глава 2. Основы организация и функционирования компьютеров 35
- •Глава 3. Программное обеспечение компьютеров 77
- •Глава 4. Электронные таблицы Excel 101
- •Глава 5. Компьютерные сети, Интернет 153
- •Глава 6. Основы информационных систем и баз данных 194
- •Глава 7. Основы алгоритмизации и программирования на языке Турбо Паскаль 7.0 222
- •Глава 8. Компьютерное обеспечение презентаций 308
- •Глава 1. Понятие информатики, системы счисления, кодирование информации
- •1.1. Предмет и задачи информатики, понятие информации
- •Понятие информации
- •1.2. Информационные процессы и технологии
- •1.2.1. Формы представления информации
- •1.2.2. Понятие количества информации
- •1.2.3. Единицы измерения информации
- •1.3. Системы счисления
- •1.3.1. Типы систем счисления
- •1.3.2. Двоичная система счисления
- •1.3.3. Шестнадцатеричная система счисления
- •1.3.4. Перевод чисел из одной системы счисления в другую
- •1.4. Основы булевой алгебры
- •1.5. Кодирование информации в компьютере
- •1.5.1. Понятие кодирования
- •1.5.2. Кодирование числовой информации
- •1.5.3. Представление вещественных чисел
- •1.5.4. Кодирование текстовой информации
- •Универсальный код - Unicode
- •1.5.5. Кодирование графической информации
- •Растровая графика
- •Векторная графика
- •Фрактальная графика
- •1.5.6. Кодирование звука
- •1.5.7. Кодирование команд
- •1.5.8. Коды, исправляющие ошибки
- •1.6. Тесты
- •Глава 2. Основы организация и функционирования компьютеров
- •2.1. Классификация компьютеров
- •Краткая история развития компьютеров
- •2.2. Принципы построения персонального компьютера
- •2.3. Базовая конфигурация пк
- •2.3.1 Системный блок
- •2.3.2. Системная плата
- •2.3.3. Центральное процессорное устройство
- •2.3.4. Шинные интерфейсы и порты системной платы
- •2.3.5. Базовая система ввода-вывода
- •2.3.6. Энергонезависимая память
- •2.4. Система памяти компьютера
- •2.4.2. Оперативная память
- •2.4.3. Накопители на жестких магнитных дисках
- •2.4.4. Накопители на оптических дисках
- •2.5. Периферийные устройства
- •2.5.1. Монитор
- •2.5.2. Видеоплата
- •2.5.3. Звуковая карта
- •2.5.4. Клавиатура
- •2.5.5. Манипулятор «мышь»
- •2.5.6. Принтеры
- •2.5.7. Сканеры
- •2.5.8. Графи́ческий планшет
- •2.5.9. Плоттер
- •2.5.10. Стриммер
- •2.5.11. Флэш-память
- •2.5.12. Модем
- •2.11. Внешний и внутренний модемы
- •2.5.13. Сетевая плата
- •2.5.14. Тюнер
- •2.6. Тесты
- •Оперативная память;
- •Плоттер;
- •Оперативная память.
- •Энергонезависимая память;
- •Глава 3. Программное обеспечение компьютеров
- •3.1. Понятие и классификация программного обеспечения
- •3.2. Назначение и функции операционных систем пк
- •3.3. Основные операционные системы
- •3.4. Файловая система
- •3.5. Операционная система Windows xp
- •3.6. Операционная система Windows Vista
- •3.7. Прикладные программы
- •3.8. Инструментальные программные системы
- •Глава 4. Электронные таблицы Excel
- •4.1. Назначение электронных таблиц
- •4.2. Интерфейс пользователя в Excel
- •4.3. Основы работы в Excel
- •4.3.1. Ввод данных в ячейки электронной таблицы
- •4.3.2. Выравнивание содержимого ячеек
- •4.3.3. Формулы и функции
- •Примеры вычислений с использованием стандартных функций
- •4.3.4. Копирование данных, адресация ячеек
- •4.4. Построение диаграмм и графиков в Excel
- •4.5. Обработка табличных данных в Excel
- •4.5.1. Группировка данных
- •4.5.2. Сортировка и фильтрация данных
- •4.6. Объединение электронных таблиц
- •4.7. Анализ данных с помощью сводных таблиц
- •4.8. Решение типовых задач средствами Excel
- •4.8.1.Подбор параметров
- •4.8.2.Анализ и прогнозирование данных
- •4.8.3. Использование логических функций в Excel
- •Функция Комментарий результата
- •4.8.4. Вычисление функций и построение графиков
- •Вычисление функций одной переменной
- •Вычисление функций двух переменных
- •4.8.5. Решение нелинейного уравнения
- •4.8.6. Решение системы уравнений
- •4.8.7. Численное интегрирование функций
- •4.8.8. Решение дифференциальных уравнений
- •4.8.9. Финансовые вычисления в Excel
- •Расчет амортизационных отчислений
- •Расчет процентных платежей
- •Расчет стоимости инвестиции
- •Расчет продолжительности платежей
- •Глава 5. Компьютерные сети, Интернет
- •5.1. Назначение и классификация компьютерных сетей
- •5.1.1. Классификация сетей
- •5.1.2. Сетевые топологии
- •5.2. Модель взаимодействия в компьютерной сети
- •5.3. Среда передачи и сетевое оборудование
- •5.3.1. Сетевое оборудование
- •5.3.2 Стандартные сетевые протоколы
- •5.4. Основы Интернет
- •5.4.1. Клиенты и серверы
- •5.4.2. Передача информации в Интернете
- •5.4.3. Протоколы Интернета
- •5.4.4. Адресация в Интернете
- •5.4.5. Система доменов Интернет
- •5.4.6. Способы подключения к сети Интернет
- •5.4.7. Постоянное подключение
- •5.5. Информационные ресурсы Интернет
- •5.5.1 Программное обеспечение для работы в Интернет
- •5.5.2. Гипертекстовая система www
- •5.6. Средства коммуникации в Интернет
- •5.6.1. Электронная почта
- •5.6.2. Антиспам
- •5.6.3. Телеконференции Usenet
- •5.6.4. Служба передачи файлов ftp
- •5.6.5. Форум
- •5.6.7. Тематическиe сайты
- •5.6.8. Порталы
- •5.6.9. Блоги
- •5.6.10. Социальные сети
- •5.6.11. Интернет-пейджеры
- •5.6.13. Интернет-магазины
- •5.6.14. Дистанционное обучение
- •5.6.15. Интернет-переводчики
- •5.6.16 Поиск информации в Интернет
- •5.7. Защита информации в сетях
- •5.7.1.Компьютерные вирусы
- •5.7.2.Антивирусная защита
- •5.7.3.Межсетевые экраны
- •5.7.4.Криптографические средства
- •5.8. Тесты
- •Ответы на тесты главы 5
- •Глава 6. Основы информационных систем и баз данных
- •6.1. Понятие информационных систем и баз данных
- •6.2. Модели баз данных
- •6.2.1.Иерархическая модель данных
- •6.2.2. Сетевая модель
- •6.2.3.Реляционная модель данных
- •6.3. Основы проектирования информационных систем
- •6.3.1. Нормализация бд
- •6.4. Субд Microsoft Access
- •6.4.1.Краткая характеристика Access
- •6.4.2. Структура и объекты базы данных
- •6.4.3. Создание таблиц
- •6.4.4. Создание запросов
- •6.4.5. Создание форм для ввода данных
- •6.4.6. Создание и печать отчетов
- •6.4.7. Основные этапы разработки базы данных
- •Определение цели создания базы данных.
- •Определение полей в базе данных.
- •6.5.Тесты
- •Ответы на тесты главы 6
- •Глава 7. Основы алгоритмизации и программирования на языке Турбо Паскаль 7.0 Предисловие
- •7.1. Основные понятия программирования
- •7.1.1. Понятие алгоритма
- •7.1.2. Программа. Языки программирования
- •7.1.3. Этапы работы над программой. Система программирования
- •7.2. Предварительные сведения о языке Паскаль и системе программирования
- •7.2.1. Запуск системы Турбо Паскаль
- •7.2.2. Алфавит языка Паскаль
- •7.2.3. Структура программы на языке Паскаль
- •7.3. Начинаем программировать на Паскале
- •7.3.1. Первая программа на Паскале
- •7.3.2. Цветовое оформление результатов
- •7.3.3. Программы линейной структуры
- •7.3.4. Использование вещественных чисел
- •7.4. Использование возможностей интегрированной среды программирования
- •7.4.1. Редактирование текста редактором системы Турбо Паскаль
- •7.4.2. Работа со справочной системой
- •7.4.3. Работа с окнами
- •7.5. Условные операторы и оператор безусловного перехода
- •7.5.1. Оператор If
- •7.5.2. Логические переменные. Логические операции
- •7.5.3. Оператор Case
- •7.5.4. Безусловный оператор перехода Goto
- •7.6. Операторы цикла
- •7.6.1. Оператор For
- •7.6.2. Оператор Repeat … until
- •7.6.3. Оператор While
- •7.7. Работа с символами и строками
- •7.7.1. Символьные константы и переменные
- •7.7.2. Строковые переменные
- •7.8. Массивы
- •7.8.1. Одномерные массивы
- •7.8.2. Двумерные массивы.
- •7.9. Функции и процедуры.
- •7.9.1. Функции
- •7.9.2. Процедуры
- •7.10. Работа с файлами
- •7.10.1. Текстовые файлы
- •7.11. Тесты
- •Глава 8. Компьютерное обеспечение презентаций
- •8.1. Средства обеспечения компьютерной презентации
- •8.1.2. Программные средства
- •8.2.1. Создание новой презентации с помощью Мастера автосодержания
- •8.2.2. Создание презентации с помощью пустых слайдов
- •8.2.3. Создание презентации на основе существующей
- •8.2.4. Создание презентации с помощью шаблонов оформления
- •8.2.5. Использование книжной и альбомной ориентации в одной и той же презентации
- •8.2.6. Отображение областей задач и перемещение между ними
- •8.3. Режимы Microsoft PowerPoint
- •8.3.1. Обычный режим
- •8.3.2. Режим сортировщика слайдов
- •8.3.3. Режим просмотра слайдов
- •8.3.4. Выбор режима по умолчанию
- •8.3.5. Добавление нового слайда
- •8.3.6. Дублирование слайдов в пределах Презентации
- •8.3.7. Изменение порядка слайдов
- •8.3.8. Скрытие слайда
- •8.3.9. Отображение скрытых слайдов
- •8.3.10. Создание слайда, содержащего заголовки других слайдов
- •8.4. Сохранение форматирования слайда при копировании
- •8.4.1. Копирование и вставка слайдов
- •8.4.2. Копирование и вставка таблиц и фигур
- •8.4.3. Копирование и вставка текста
- •8.4.4. Копирование слайдов с помощью средства поиска слайдов
- •8.5. Отправка слайдов в Microsoft Word
- •8.5.1. Разрешение вопросов при копировании и вставке
- •8.6. Работа с текстом. Общие сведения о добавлении текста на слайд
- •8.6.1. Рамки
- •8.6.2. Автофигуры
- •8.6.3. Надписи
- •8.6.4. Текст WordArt
- •8.7. Вставка текста в презентацию
- •8.7.1 Вставка текста в формате Microsoft Word или rtf
- •8.7.2. Вставка текста в формате html
- •8.7.3. Вставка обычного текста
- •8.7.4. Автоподбор параметров текста
- •8.7.5. Текст в области «Структура»
- •8.7.6. Работа средств проверки стиля в презентации
- •8.7.7. Что входит в проверку стиля?
- •8.7.8. Оформление презентации
- •Литература
- •192171, Г. Санкт-Петербург, ул. Седова, 55/1
2.4.2. Оперативная память
Оперативная память предназначена для временного хранения данных и команд, при отключении питания компьютера вся информация из памяти стирается. Поэтому при работе с документами нужно периодически сохранять данные на диск, так как при случайной перезагрузке, зависании системы или скачке напряжения оперативная память очистится и все данные будут потеряны. Из оперативной памяти команды и данные передаются в процессор напрямую или через кэш-память. В компьютерах оперативная память является динамической памятью с произвольным доступом (dynamic random access memory - DRAM).
Понятие «динамической» памяти DRAM относится ко всем типам оперативной памяти, начиная с самой старой асинхронной динамической памяти и заканчивая современными модулями памяти DDR2, DDR3. Этот термин вводится в противоположность понятию «статической» памяти (SRAM) и означает, что содержимое каждой ячейки памяти периодически необходимо обновлять ввиду особенности ее конструкции, продиктованной экономическими соображениями. В то же время, статическая память, характеризующаяся более сложной и дорогой конструкцией ячейки и применяемая в качестве кэш-памяти в процессорах, свободна от циклов регенерации, так как в ее основе лежит не емкость (динамический элемент), а триггер (статический элемент).Оперативная память является памятью с произвольным доступом RAM ( Random Access Memory), это означает, что при обращении к данным порядок их расположения в памяти может быть произвольным. Оперативная память состоит из ячеек определенной разрядности.
Под емкостью или объемом модуля памяти понимают максимальный объем информации, которую данный модуль может хранить. Емкость памяти обычно измеряется в байтах, а учитывая емкость современных модулей памяти - в Мегабайтах или Гигабайтах, (например 512 Мб, 1Гб). Наиболее приоритетным направлением развития технологии оперативной памяти в настоящее время является DDR SDRAM (Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory - удвоенная скорость передачи данных синхронной памяти с произвольным доступом). Данная память обеспечивает:
дальнейшее увеличение ее пропускной способности и снижение задержек;
уменьшение энергопотребления;
увеличение емкости отдельных микросхем и модулей памяти в целом.
Реализация данного направления является очень важной, так как происходит постоянное развитие технологии изготовления модулей памяти.
2.4.3. Накопители на жестких магнитных дисках
Накопители на жестких магнитных дисках (HDD - Hard Disk Driver) являются энергонезависимыми, перезаписываемыми запоминающими устройствами для долговременного хранения больших объемов информации . В жестких дисках информация хранится на вращающейся металлической или стеклянной пластине, покрытой магнитным материалом. В первых накопителях на жестких магнитных дисках (НЖМД) использовалась одна пластина, а современные диски имеют несколько пластин, размещенных на одной оси или шпинделе.
Информация записывается на обеих сторонах диска. Когда диск вращается, магнитная головка считывает или записывает двоичные данные на магнитный носитель. Магнитные головки записи - чтения информации в рабочем режиме не касаются поверхности пластин, и расстояние между ними не более нескольких нанометров, что обеспечивает долгий срок службы устройства. Накопитель на жёстком магнитном диске состоит из следующих основных узлов: корпуса из прочного сплава, жестких магнитных дисков (пластин) с магнитным покрытием, магнитных головок, электропривода шпинделя и контроллера, управляющего работой жесткого диска и представляющего собой микросхему. Контроллер диска определяет используемый метод записи данных на диске. Жесткий диск устанавливается в специальные монтажные отсеки внутри системного блока и подключается к материнской плате плоским контактным кабелем. На рис 2.4 представлен накопитель на жестких дисках.
Данные на магнитных дисках хранятся на концентрических круговых участках, называемых дорожками (tracks), которых на жестком диске размером 3,5 дюйма может быть более тысячи. Дорожки представляют собой скорее логическую, чем физическую структуру и наносятся при низкоуровневом форматировании жесткого диска. Нумерация дорожек начинается с 0, которая является ближайшей к внешнему краю диска. Дорожка с самым высоким номером находится ближе всех к шпинделю. На рис.2.5 показаны нулевая дорожка, дорожка в середине жесткого диска (N) и дорожка номер 1023.
Головки чтения-записи представляют собой миниатюрные преобразователи, которые позиционируются над дорожкой диска с помощью шагового двигателя. На каждую сторону пластины диска имеется по одной головке. Как правило, все головки закреплены на едином механизме перемещения головок, и все они перемещаются синхронно. Все головки всегда располагаются над одной и той же логической дорожкой на каждой стороне каждой пластины. Головки перемещаются над поверхностью диска небольшими приращениями, которые называются шагами (steps), каждый шаг соответствует одной дорожке.
Рис. 2.4. Накопитель на жестких магнитных дисках
Рис. 2.5. Расположение дорожек на диске
Некоторые диски имеют по одной головке на каждую дорожку и, следовательно, контроллеры не тратят время на перемещение головок к нужной дорожке для считывания информации. Эти диски существенно дороже и, как правило, устанавливаются только на суперкомпьютерах .
В настоящее время разработаны твердые диски, не имеющие ни пластин, ни головок, вместо которых используется энергонезависимая память (NVRAM). Микрокод контроллера организует память, имитируя логические цилиндры, головки, дорожки и секторы, обеспечивая интерфейс с операционной системой. Время доступа к таким дискам измеряется наносекундами (для сравнения - при использовании традиционных технологий оно измеряется в миллисекундах).
Секторы и кластеры. Каждая дорожка разбивается на фрагменты, называемые секторами (sectors), причем все дорожки на диске имеют одинаковое количество секторов. Сектор представляет собой минимальную физическую единицу хранения информации на диске. Размер сектора почти всегда равен 512 байт. Каждая дорожка имеет одно и то же количество секторов, поэтому на дорожках, расположенных ближе к центру диска, секторы упакованы гораздо плотнее.
Для подготовки диска к работе необходимо на нем создать разделы и логические диски, а также выполнить форматирование диска, то есть разметить его. При этом уничтожается вся информация на жёстком диске. Под разделом диска понимается часть физического диска, которая ведет себя как отдельное устройство и для хранения данных на созданном разделе необходимо сначала отформатировать его и присвоить имя диску. Диск можно разбить на несколько разделов, например на основной и дополнительные, а в разделах можно создать, в свою очередь, логические диски, каждый из которых будет иметь собственное имя. Логические диски похожи на основные разделы за тем исключением, что на одном диске может быть не более четырех основных разделов, в то время как число логических дисков не ограничено, их можно форматировать и присваивать имена.
Разбиение диска на дорожки и сектора выполняется производителем диска. Сектор емкостью 512 байт представляет минимальный физический объем диска. При логическом разбиении диска на нем создаются более крупные фрагменты, состоящие от одного до нескольких секторов и называемые кластерами. Количество секторов в кластере зависит от используемой файловой системы и емкости диска. Ниже приведена таблица размеров кластеров для файловой системы NTFS ( файловые системы обсуждаются в главе 3). В этой системе обычно форматируют жесткий диск при установке операционной системы, например при установке операционной системы Windows.
Размер кластера |
Количество секторов в кластере |
Емкость раздела |
512 байт |
1 |
<512Mб |
1Кб |
2 |
<1024Mб |
2Кб |
4 |
<2048Mб |
4Кб |
8 |
<4096Mб |
8Кб |
16 |
<8092Мб |
16Кб |
32 |
<16384Мб |
32Кб |
64 |
<32768Мб |
64Кб |
128 |
>32768Mб |
Основными характеристиками НЖМД являются следующие:
интерфейс - существует огромное количество разных моделей жестких дисков многих фирм, для обеспечения совместимости дисков разработаны стандарты на их интерфейсы, определяющие номенклатуру соединительных проводников, их размещение в переходных разъемах, электрические параметры сигналов и т.п. Распространенными являются интерфейсы IDE (Integrated Drive Electronics) или ATA (Advanced Technology Attachment ), Serial ATA, SCSI (Small Computer System Interface), EIDE (Enhanced IDE). Характеристики интерфейсов, с помощью которых винчестеры связаны с материнской платой, в значительной степени определяют производительность современных жестких дисков;
емкость диска – максимальное количество данных, хранимых накопителем, емкость современных дисков достигает до 1000 Гб (1Тбайт). Обычно оптимальный объём определяется минимальной стоимостью одного гигабайта данных. Для её определения необходимо ёмкость HDD разделить на цену. На рис. 2.6. представлена зависимость стоимости хранения одного гигабайта для наиболее распространенных НЖМД до 500 Гбайт;
|
Рис. 2.6. Стоимость хранения гигабайта информации на диске |
За основу бралась стоимость моделей с SATA-интерфейсом и буфером от 8 Мбайт. Цены на НЖМД от разных производителей суммировались, определялось среднее значение, которое и делилось на ёмкость диска. Наиболее выгодным по стоимости за один гигабайт оказались модели ёмкостью 250 Гбайт. С небольшим отрывом за ними следуют НЖМД ёмкостью 200 Гбайт и 300 Гбайт, именно на них и следует обратить внимание пользователям;
физический размер (форм-фактор) - большинство современных накопителей персональных компьютеров и серверов имеют размер 3,5, или 2,5 дюйма , применяются в основном в ноутбуках. Другими популярными форматами являются диски 1,8 дюйма, 1,3 дюйма и 0,85 дюйма;
время произвольного доступа ( random access time) – среднее время доступа составляет от 3 до 15 мс, как правило, минимальным временем обладают серверные диски;
скорость вращения шпинделя (spindle speed) – диски имеют различные стандартные скорости вращения: 4200, 5400 и 7200 (ноутбуки), 7200 и 10 000 (ПК), 10 000 и 15 000 об./мин. (серверы и высокопроизводительные рабочие станции);
потребляемая энергия - важный показатель для мобильных устройств;
уровень шума - определяется шумом, порождаемым работой механических частей накопителя. Данный параметр определяется в децибелах. Бесшумными накопителями являются накопители с уровнем шума менее 25 дБ;
скорость передачи данных ( Transfer Rate) – средняя скорость лежит в диапазоне (45-500) Мбайт/с.