Тема: Техническая база информационной технологии.

1. Аппаратное обеспечение информационной технологии.

Основным техническим средством реализации информационной технологии (ИТ) является компьютер.

Компьютер – универсальное многофункциональное электронное программно управляемое устройство для работы с информацией – обработки, хранения и обмена информацией с внешними объектами.

Работа компьютера моделирует информационные функции человека, которые имеют четыре основных компонента:

• Прием (ввод) информации. Человек воспринимает информацию из окружающего мира с помощью своих 5 органов чувств – зрения, слуха, осязания, обоняния и вкуса;

• Запоминание информации (память);

• Процесс мышления (обработка информации);

• Передача (вывод) информации.

Собственную память человека можно назвать внутренней памятью, т.к. носитель этой памяти – мозг – находится внутри человека. Память человека можно также считать оперативной памятью, т.к. это очень быстрая, практически мгновенная память.

Человеку постоянно приходится заниматься обработкой информации, которая включает:

• Получение новой информации из первичных данных путем математических вычислений, сравнения данных или логических рассуждений;

• Изменение формы представления информации без изщменения ее содержания, например, перевод на другой язык, кодирование текста и т.д.;

• Упорядочивание и сортировка информации в определенной последовательности;

• Поиск нужной информации в некотором информационном массиве и т.д.

ПК имеет 4 типа устройств, моделирующих информационные функции человека:

• Устройства ввода информации: клавиатура, мышь, сканер, модем и др.;

• Устройства вывода информации: дисплей, принтер, плоттер (графопостроитель) и др.;

• Устройства для обработки информации: микропроцессор;

• Устройства памяти: внутренняя и внешняя память.

Конструктивно ПК выполняются в виде системного центрального блока, к которому через разъемы подключаются внешние устройства.

Существует также понятие, как базовая аппаратная конфигурация – минимальная типовая конфигурация, в виде которой обычно поставляется компьютер.

Стандартная конфигурация включает 4 устройства:

• Системный блок,

• Клавиатура,

• Мышь,

• Видеотерминальное устройство – дисплей.

Конфигурацию компьютера можно менять, дополнять внешними периферийными устройствами, к которым относятся:

• Принтер,

• Модем,

• Сканер,

• Колонки и др.

Системный блок включает:

• Блок питания,

• Системную (материнскую) плату, на которой размещается микропроцессор, блоки (микросхемы) запоминающих устройств основной памяти (ОЗУ и ПЗУ), системную шину и др.,

• Накопители на дисках,

• Разъемы для дополнительных устройств – звуковых карт, видеоплат и др.

Микропроцессор – (центральный процессор) - «мозг» компьютера – функционально законченное программно управляемое устройство обработки информации, выполненное в виде одной или нескольких больших (БИС) или сверхбольших (СБИС) интегральных схем.

2. Организация и представление данных в компьютере. Единицы измерения количества информации.

Все многообразие данных, с которыми работает компьютер складывается из элементарных единиц информации – бит – цифр 0 и 1, т.е. в компьютерной технолгии используется двоичная система счисления.

Системы счисления в зависимости от способов изображения чисел делятся на позиционные и непозиционные.

Непозиционная ( например, римская система, в которой для каждого числа используется специфическое сочетание символов, например, XYI, X и т.д.).

Позиционная определяется ее основанием – числом используемых в ней цифр. Значение каждой цифры определяется ее местом (позицией) в числе, а любое число может быть представлено суммой произведения цифры числа на основание, возведенное в степень, начиная со степени 0.

Среди позиционных систем счисления наибольшее распространение имеют следующие:

- десятичная система с основанием 10, в которой используются 10 цифр от 0 до 9. Единицей измерения информации в десятичной системе является дит. Например, число 354 содержит 3 дита.

354= 3*10² + 5*10¹ + 4*10⁰ .

- двоичная система счисления с основанием 2. В ней используются только 2 цифры: 0 и 1. Единицей измерения в двочной системе является бит.

Бит – наименьшая единица информации, известная в природе; он может быть представлен лишь одной из двух цифр двоичной системы счисления (0 или 1).

В двоичной системе первые десятичные цифры можно закодировать четырьмя двоичными цифрами.

Десятичное число 6 в двоичной системе записывается как 0110.

Двоичное число 1011 можно прочесть как десятичное 11:

1*2³ + 0*2² + 1*2¹ + 1*2⁰

Существуют формальные правила перевода чисел из одной системы в другую (из 2 – в 10 и наоборот). Например, при переводе целего десятичного числа в двоичное нужно делить его пополам до тех пор, пока в остатке не образуется 0 или 1, а затем записать остатки справа налево. Первый остаток – это младший (нелевой)разряд искомого числа. Последнее частное – старшая цифра искомого числа.

13:2 = 6 + 1;

6:2 = 3 + 0:

3:2=1+1;

13= 1101

Количество цифр (бит) в числе определяет разрядность числа. Биты в числе нумеруются справа налево начиная с нулевого разряда.

Максимальное четырехразрядное число:

15= 1111 = 1*2³ +1*2² +1*2¹ +1*2⁰

Максимальное 8- разрядное двоичное число – 11111111.

Перевести в 10-ую систему, то получается

128+64+32+16+8+4+2+1= 256 (2⁸)

Общая формула для подсчета кодируемых значений в двоичной системе счисления имеет вид:

N = 2^m

14. количество кодируемых значений;

m- число разрядов двоичной системы.

ИТАК, компьютер способен распознавать только значения бита – 0 или 1.

Восьми битов (2⁸ = 256) вполне достаточно для того, чтобы закодировать десятичные цифры, математические операторы, буквы латинског7о алфавита и необходимые служебные символы.

Поэтому единицей измерения компьютерной информации служит 8-битовое число - байт - совокупность из 8 битов, которая воспринимается компьютером как единое целое.